软件学报

作者：张立彤,熊轲,张煜

单位：张立彤，北京交通大学 计算机与信息技术学院, 北京 10004411,熊轲，北京交通大学 计算机与信息技术学院, 北京 10004402,张煜，国网能源研究院有限公司, 北京 10220903

关键词：无人机;无线能量收集;雾计算;轨迹优化

基金：中央基本科研业务费项目（2019JBM401）

研究了无人机雾辅助无线能量收集网络，其中无人机（unmanned aerial vehicle，简称UAV）作为可以移动的无线能量供应源和雾服务器，传感器设备可利用从UAV信号中所采集的能量完成本地计算任务或将计算任务卸载给UAV进行计算.系统目标是通过联合优化任务卸载调度，计算资源的分配和无人机飞行轨迹，在预定时间内完成给定计算任务和能量收集需求的前提下，最小化无人机的总能量消耗.为此，建立了多变量联合优化问题.由于该问题非凸，提出了一种基于连续凸近似（successive convex approximation，简称SCA）的有效求解方法.仿真结果表明，利用该联合优化方法可以大大降低无人机能耗，其中，通过轨迹优化对UAV能耗的降低效果最为明显.另外，实验结果发现：给定任务完成时间越长，无人机的轨迹越长，随着传感器设备能量收集阈值的升高或能量收集效率的降低，无人机轨迹向传感器偏移得越明显.与传感器均匀分布相比，当传感器位置全部分布在某一侧时，无人机轨迹会向其所在方向偏移.

来源：2019年第S1期

《软件学报》期刊编辑部

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