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申请/专利权人：重庆邮电大学

摘要：本发明公开了一种基于主动窃听的无人机轨迹设计和功率优化方法，针对当前存在的两跳非法传输链路，以最大化平均窃听速率为目标，对无人机飞行轨迹和干扰功率进行优化设计。先构建符合场景的优化问题，然后基于BlockCoordinateDescentBCD块坐标下降方法将原问题解耦成若干子问题，针对子问题利用连续凸近似SCA的方法进行求解，最后对子问题迭代求解，找到全局优化解。相比于其他单纯轨迹设计或者干扰功率优化的方式，本发明在保证窃听成功的前提下，具有更好的窃听速率。

主权项：1.一种基于主动窃听的无人机轨迹设计和功率优化方法，其特征在于，包括以下步骤：构建通信系统模型：确定非法节点S，非法中继节点R和非法接收节点D的位置，以及主动窃听无人机E起点和终点的位置，S和D之间没有直接链路，只能通过R进行中继，S和D之间的信息传输是自适应的，E同时接收S和R的链路信息，同时对D进行主动干扰，最终实现主动窃听，最大化窃听速率；以主动窃听速率最大化为目标，构造以无人机干扰功率，无人机水平飞行轨迹和无人机垂直飞行轨迹为变量的优化数学模型：P0s.t.C1:RD[n]≤RE[n]C2:qE[0]＝qI,qE[N]＝qFC3:zE[0]＝HI,zE[N]＝HFC4:式中整个窃听时间被均分为N个时隙，qE[n]表示第n时隙无人机E的水平坐标，PE[n]表示第n时隙无人机的干扰功率，zE[n]表示第n时隙无人机轨迹的垂直高度，RD[n]是第n时隙D接收到的信息速率，RE[n]是第n时隙E接收到的信息速率，qE[0]表示第0时隙无人机E的水平位置，qI表示无人机E飞行起点的水平位置，qE[N]表示无人机E第N时隙的水平位置，qF表示无人机E飞行终点的水平位置，zE[0]表示第0时隙无人机E的飞行高度，HI表示无人机E飞行起点的高度，zE[N]表示第N时隙无人机E的飞行高度，HF表示无人机E飞行终点的高度；表示无人机最大干扰功率；C1表示满足窃听成功的前提，C2和C3分别是水平和垂直起始位置及终止位置的约束，C4表示干扰功率约束；根据无人机起始位置和终止位置确定采用2D轨迹优化还是3D轨迹优化；采用BCD方法对2D优化问题进行解耦合成为无人机水平飞行轨迹优化、无人机干扰功率优化两个子问题；3D优化问题进行解耦合成为无人机水平飞行轨迹、无人机垂直飞行轨迹优化、无人机干扰功率优化三个子问题，针对每个子问题，采用连续凸优化的方法将非凸子问题转化为凸问题进行求解；利用迭代算法对求解的子问题进行迭代得到优化的飞行轨迹和干扰功率，在保证窃听成功的前提下，最大化窃听速率。

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百度查询： 重庆邮电大学 一种基于主动窃听的无人机轨迹设计和功率优化方法