中文标题：面向无人机辅助电力巡检的短包通信资源优化

英文标题：Optimization of Short Packet Communication Resources for UAV Assisted Power Inspection

来源期刊：电子与信息学报

基金项目：

作  者：初航¹ 董志浩¹ 曹杰¹ 石怀峰² 曾海勇³ 朱旭¹

作者单位：1. 哈尔滨工业大学(深圳)信息科学与技术学院 深圳 518055
2. 南京信息工程大学电子与信息工程学院 南京 210044
3. 广西师范大学电子与信息工程学院 桂林 541001

摘  要：在无人机辅助电力巡检场景中，为保障电网安全运行，无人机需实时采集并回传电网关键状态参数和图像、视频等多模态数据，控制中心基于此对电网进行调度与调控。无人机巡检任务中的数据采集与回传具有超可靠低时延和实时大带宽等通信需求。然而，无线通信资源的稀缺性和无人机能量约束使得上述异构需求难满足，进而导致巡检数据的时效性和巡检任务的有效性难保障。针对上述挑战，本文提出了数据传输调度与通信资源分配的协同优化算法，在任务性能与约束下，降低系统开销，并基于非正交多址接入技术设计长短包混合帧结构，满足异构通信需求。在无人机数据传输调度方面，将调度决策建模为马尔可夫决策过程，并将通信消耗纳入决策成本。在通信资源优化方面，联合优化长短包功率配置、短包包长和导频长度，进而在保障长包传输需求的前提下，提升短包传输的可靠性，满足异构通信需求，实现低开销的无人机电力巡检策略。仿真结果表明，该方法能够在保障传输可靠性的同时，显著降低通信成本，为无人机辅助电力巡检场景中的异构数据传输提供有效支撑。

全文链接： https://jeit.ac.cn/cn/article/doi/10.11999/JEIT250852