無人機無線網絡技術

祝小平 王飛 張陽 祝寧華

無人機無線網絡技術

商品描述

本書探討了無人機無線網絡理論和實踐的最新進展，用以支持下一代無線網絡的各種應用，包括應急通信、覆蓋和容量擴展、物聯網（IoT）、信息傳播、未來醫療、pop-up網絡等；介紹了通道特性和建模、網絡架構、空中網絡、自組織回傳、基於人工智能的軌跡優化，以及無人機在農業、水下通信和應急網絡等領域的應用；給出了通過自組織網絡和人工智能支持無人機無線網絡的各種用例。 本書適合電信工程師、從事無線通信的無人機行業科研人員和工程技術人員學習和參考，可以幫助他們識別並制定切實可行、高效的解決方案，以剋服無人機無線通信領域所面臨的挑戰。

作者簡介

奧盧瓦卡約德·奧尼雷蒂（Oluwakayode Onireti），任教於英國格拉斯哥大學詹姆斯·瓦特工程學院。他於英國吉爾福德的薩里大學獲得電子工程博士學位。

目錄大綱

前言
本書貢獻者
第1章 無人機網絡的通道模型
1.1 引言
1.2 無人機的分類
1.3 基於無人機的無線通信
1.4 無人機通信中的通道建模
1.5 無人機支持的無線網絡的關鍵研究挑戰
1.5.1 無人機的最佳部署
1.5.2 無人機軌跡優化
1.5.3 能量效率和資源管理
1.6 總結
參考文獻
第2章 無人機到可穿戴設備系統的超寬帶通道測量與建模
2.1 引言
2.2 測量設置
2.3 基於超寬帶的無人機到可穿戴設備的無線電通道特性分析
2.3.1 路徑損耗分析
2.3.2 時間色散分析
2.3.3 不同姿勢下的路徑損耗分析
2.3.4 不同姿勢的時間色散分析
2.4 統計分析
2.5 總結
參考文獻
第3章 利用強化學習優化無人機部署的多智能體協同方法
3.1 引言
3.2 系統模型
3.2.1 城市模型
3.2.2 通信模型
3.3 強化學習解決方案
3.3.1 完全合作的馬爾可夫遊戲
3.3.2 去中心化的Q-learning算法
3.3.3 行動的選擇
3.3.4 衡量標準
3.4 典型的模擬結果
3.4.1 模擬場景
3.4.2 環境
3.4.3 用戶分佈
3.4.4 模擬
3.4.5 數值結果
3.5 結論和未來工作
3.5.1 結論
3.5.2 未來工作
參考文獻
第4章 基於強化學習的多無人機協同優化部署方法
4.1 引言
4.2 系統模型
4.2.1 空對地通道模型
4.2.2 信號結構
4.2.3 無人機的緩存機制
4.3 優化問題建模
4.3.1 最大化用戶可獲得的信息速率
4.3.2 固定時間和能量調度下的軌跡優化
4.4 數值模擬結果
4.5 總結
4.6 拓展從P1中獲得最優解的證明
參考文獻
第5章 基於毫米波無人機輔助的5G混合異構網絡的性能
5.1 無人機部署的意義
5.2 概述
5.3 毫米波和太赫茲通信的潛力
5.4 挑戰和應用
5.4.1 挑戰
5.4.2 應用
5.5 基於無人機的前線連接
5.5.1 小型基站的分佈
5.5.2 無人機的配置
5.6 通信模型
5.7 小型基站與無人機的相關性
5.8 結果分析
5.9 總結
參考文獻
第6章 認知無線電網絡中用於物理層安全的無人機協同幹擾
6.1 引言
6.2 系統模型
6.2.1 信號模型
6.2.2 優化問題
6.3 算法
6.3.1 優化問題P2的可處理公式
6.3.2 基於內部逼近的算法
6.4 數值結果
6.5 總結
參考文獻
第7章 空中移動網絡的智能反射面輔助定位技術
7.1 引言
7.1.1 相關工作
7.1.2 無人駕駛航空器
7.1.3 智能反射面
7.2 空中網絡中的智能反射面
7.2.1 集成智能反射面的空中網絡
7.2.2 智能反射面輔助的空中網絡
7.3 帶有智能反射面的無人機定位
7.4 研究挑戰
7.4.1 基於無人機的空中移動網絡的挑戰
7.4.2 基於智能反射面的定位挑戰
7.5 總結
參考文獻
第8章 基於無人機的災難恢覆網絡性能分析
8.1 引言
8.2 無人機網絡
8.3 無人機網絡的優勢
8.4 新技術和基礎設施的發展趨勢
8.4.1 網絡功能虛擬化
8.4.2 軟件定義網絡
8.4.3 雲計算
8.4.4 圖像處理
8.4.5 毫米波通信
8.4.6 人工智能
8.4.7 機器學習
8.4.8 優化和博弈論
8.5 研究趨勢
8.6 展望
8.7 總結
參考文獻
第9章 用於鎖定場景智能監控的網絡輔助無人機通信
9.1 引言
9.2 無人機作為空中基站
9.2.1 模擬設置
9.2.2 在一個地理區域內實現蜂窩網絡覆蓋的最佳空中基站數量
9.2.3 性能評估
9.3 無人機作為地面通信的中轉站
9.3.1 5G空中接口
9.3.2 模擬設置
9.4 總結
參考文獻
第10章 用於農業的無人機：基於物聯網場景的概述
10.1 引言
10.2 相關研究項目概況
10.3 農業領域的物聯網場景
10.4 無線通信協議
10.5 多接入邊緣計算和5G網絡
10.6 總結
參考文獻
第11章 空中系統和水下監測
11.1 引言
11.2 自動圖像標記
11.2.1 點的選擇
11.2.2 測量系統
11.2.3 區域標記
11.2.4 測試
11.3 水面/陸地的視覺區分
11.3.1 分類器訓練
11.3.2 在線算法
11.3.3 繪圖
11.3.4 傳輸
11.3.5 現場實驗
11.4 離線測深制圖
11.4.1 算法概述
11.4.2 算法模擬
11.4.3 算法的實施
11.4.4 水深測量系統
11.5 在線測深制圖
11.5.1 選點算法
11.5.2 模擬設置
11.5.3 結果和分析
11.6 總結和未來工作
參考文獻
第12章 未來衛星網絡的需求、安全威脅與相關問題
12.1 引言
12.2 衛星網絡及深空網絡
12.2.1 一級衛星網絡
12.2.2 二級衛星網絡
12.2.3 三級衛星網絡
12.3 衛星網絡及深空網絡的安全要求、挑戰和威脅
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