11月27日,我校電子信息工程學(xué)院(機(jī)器人學(xué)院)周凌云老師在國(guó)際通信領(lǐng)域權(quán)威期刊IEEE Transactions on Wireless Communications(TWC)發(fā)表重要研究成果,為多無(wú)人機(jī)協(xié)同通信與感知技術(shù)突破提供了創(chuàng)新性解決方案。
TWC是IEEE通信學(xué)會(huì)旗下無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域旗艦期刊,長(zhǎng)期穩(wěn)居中科院一區(qū)TOP行列,影響因子達(dá)10.7,以其學(xué)術(shù)含金量和國(guó)際影響力被公認(rèn)為全球無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊之一。

論文數(shù)據(jù)一覽。電信學(xué)院供圖
此次發(fā)表的論文Joint Deployment and Resource Allocation Design for JRC-Enabled Multi-UAV Cooperative Systems,聚焦多無(wú)人機(jī)雷達(dá)通信一體化(JRC)協(xié)同系統(tǒng)的部署與資源分配優(yōu)化,為提升復(fù)雜電磁環(huán)境下無(wú)人機(jī)集群的通信性能與目標(biāo)定位精度提供了全新技術(shù)范式。論文第一作者為周凌云老師,合作作者包括同濟(jì)大學(xué)史清江教授、魏忠祥副教授及張榮慶副教授。
隨著6G網(wǎng)絡(luò)加速發(fā)展,多無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在應(yīng)急通信、智能偵察等領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。傳統(tǒng)模式下通信與探測(cè)任務(wù)分離配置,存在硬件資源浪費(fèi)、協(xié)同效率低下等問(wèn)題,疊加頻譜資源緊張、協(xié)作機(jī)制復(fù)雜等瓶頸,嚴(yán)重制約系統(tǒng)效能提升。雷達(dá)通信一體化(JRC)技術(shù)通過(guò)同一平臺(tái)集成通信與雷達(dá)任務(wù),可顯著提升頻譜利用率、降低系統(tǒng)成本,為多無(wú)人機(jī)協(xié)同網(wǎng)絡(luò)發(fā)展開(kāi)辟新路徑。
目前,多無(wú)人機(jī)JRC系統(tǒng)中存在通信用戶(hù)數(shù)據(jù)速率與目標(biāo)定位精度的平衡難題。該問(wèn)題涉及無(wú)人機(jī)部署、資源分配、用戶(hù)關(guān)聯(lián)等多維度耦合優(yōu)化,計(jì)算復(fù)雜度極高,周凌云老師團(tuán)隊(duì)提出聯(lián)合優(yōu)化框架,將用戶(hù)關(guān)聯(lián)、功率分配、信道選擇與無(wú)人機(jī)位置等多維度優(yōu)化問(wèn)題一體化建模,通過(guò)光滑逼近與交替優(yōu)化策略實(shí)現(xiàn)高效求解,大幅提升通信覆蓋與定位精度的協(xié)同性能。大量仿真驗(yàn)證顯示,該方法在通信吞吐量、定位誤差下界(SPEB)及資源利用效率等核心指標(biāo)上,均顯著優(yōu)于現(xiàn)有方案。
該成果為構(gòu)建高效靈活的多無(wú)人機(jī)協(xié)同通信—感知網(wǎng)絡(luò)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐,在未來(lái)6G空基網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)急救援、智能偵察及復(fù)雜環(huán)境態(tài)勢(shì)感知等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值,將為相關(guān)行業(yè)技術(shù)升級(jí)注入新動(dòng)力。