基于无人机的物联网空基中继鲁棒优化

摘要

面向应急管理平台中感知网络缺少地面基站时的关键区域信息传输需求，考虑应急物联网节点空间定位存在的不确定性，提出基于无人机（UAV, unmanned aerial vehicle）的物联网空基中继鲁棒优化方法。首先，建立此类物联网的系统模型；其次，根据建立的非凸非线性模型与地面物联网终端设备定位精度存在较大关联，且定位信息的细微扰动可导致模型求解无效的实际情况，对系统模型进行了松弛并引入物联网设备定位数据的不确定性描述，进而得到低空域无人机中继通信功率优化问题的鲁棒对等模型；再次，给出了模型求解算法；最后，通过仿真实验，从无人机部署效果和通信功率控制等方面验证了本文所提方法的有效性和鲁棒性，同时，分析了影响本文所述方法效能的因素。

关键词： 公共安全 ; 应急物联网 ; 无人机 ; 空基中继 ; 鲁棒性

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公共安全体系作为智慧城市建设的一个重要领域，面临着社会治安防控体系不够健全、抵御事故和灾难的能力较弱、防灾减灾能力亟须提升和公共卫生形势较为严峻等诸多问题。根据我国公共安全战略的发展要求，大力推动智慧城市公共安全体系建设，需要融合大数据、云计算、物联网、人工智能等新技术，深入开展公共安全体系建设与应急管理工作，实现城市公共安全从更多依赖人类感知的系统到借助机器的精确感知，从局域、分时的防控到全域、全时的监测，从相对被动的响应到实时的预测预警等方向和维度的转变，提高应急管理能力。

公共安全物联网通过联网基础设施、联网无人机、联网车辆、联网装备，更快速、更安全、更有效地响应公共安全事件，协助建设智慧城市。其中，面向应急管理，