| 面向物联网的深度Q网络无人机路径规划 |
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| 引用本文： | 张建行, 康凯, 钱骅, 杨淼. 面向物联网的深度Q网络无人机路径规划[J]. 电子与信息学报, 2022, 44(11): 3850-3857. doi: 10.11999/JEIT210962 |
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| 作者姓名： | 张建行 康凯 钱骅 杨淼 |
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| 作者单位： | 1.中国科学院上海高等研究院 上海 201210;2.中国科学院大学 北京 100049;3.上海科技大学信息科学与技术学院 上海 201210 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(2020YFB2205603),国家自然科学基金(61971286),上海市科技创新行动计划(19DZ1204300) |
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| 摘 要： | 
随着无人机技术的广泛应用,基于无人机辅助数据收集的物联网架构扩展了物联网的应用范围,尤其适用于军事战场、灾害救援等极端场景。针对上述场景,该文提出一种基于深度Q网络(Deep Q-Network, DQN)框架的无人机飞行路径规划算法。该算法以无人机飞行周期内收集信息的平均信息年龄(Age of Information, AoI)为优化目标,来保证无人机收集数据的时效性。
仿真结果表明,所提算法可以有效降低无人机单个飞行周期内收集数据的平均AoI。与随机算法、基于最大AoI的贪心算法、最短路径算法以及基于AoI的路径规划算法(AoI-based Trajectory Planning, ATP)相比,平均AoI分别降低了约81%, 67%, 56%和39%。该研究实现了无人机辅助物联网系统中,数据的高效、低时延采集。
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| 关 键 词： | 无人机 物联网 信息年龄 路径规划 深度Q网络 |
| 收稿时间： | 2021-09-09 |
| 修稿时间： | 2021-11-05 |
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