无线通信场景下的路径规划方法及应用

本发明是关于电子通信领域，特别是关于一种无线通信场景下的路径规划方法及应用。

背景技术：

1、现有技术中基于适用场景的路径规划算法，主要集中在根据指定时间约束的影响因素来进行路径规划。实际应用中，在适用场景中为各个单元进行路径规划，应当考虑的路径规划的影响因素还包括场景态势和相应的通信效果。

2、在通信场景下，基于信息传递的自身因素、环境因素及干扰因素等，不同场景下通信效果的区别较大，若是不考虑通信效果对机动路径规划的影响，则规划所得的路径一般难以满足需求。并且较差的通信效果可能导致信息传递质量不足，从而难以完成任务。

3、根据不同的任务性质，例如有的任务需求对时间要求较高，有的任务需求对隐蔽性要求较高，有的任务要求对安全性要求较高，现有技术中只考虑单一影响因素而做的路径规划并不能满足上述要求，的具有不稳定性和片面性。

4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种无线通信场景下的路径规划方法及应用，其能够在保障通信的基础上根据任务性质规划得到路径。

2、为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种无线通信场景下的路径规划方法。

3、在本发明的一个或多个实施方式中，所述路径规划方法包括：基于任务给定的起点和终点，规划连接所述起点和终点的m条路径，其中所述m条路径具有对应的路径完成时间值，m≥2；分别计算所述m条路径上若干路径节点的恫疑程度值，以确定所述m条路径的恫疑程度值；分别计算所述m条路径上若干路径节点的信干比值，以确定所述m条路径的信干比值；基于所述任务的性质，对所述路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值进行权重分配；基于分配的所述权重以及所述m条路径路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值，规划连接所述起点和终点的路径。

4、在本发明的一个或多个实施方式中，分别计算所述m条路径上若干路径节点的恫疑程度值，具体包括：以所述路径节点为中心，确定节点恫疑区域；基于所述节点恫疑区域内预设对象的能力值，确定对应所述路径节点的恫疑程度值，其中所述预设对象的能力值包括预设对象的人员能力值、设备能力值、装置能力值的至少一个。

5、在本发明的一个或多个实施方式中，分别计算所述m条路径上若干路径节点的信干比值，具体包括：获取所述路径节点的坐标，并发送至外部信道模拟器以确定对应所述路径节点的信干比值，其中所述外部信道模拟器确定的信干比值影响因素包括信号传递因素、信号干扰因素、空间位置因素和环境因素。

6、在本发明的一个或多个实施方式中，确定所述m条路径的恫疑程度值，具体包括：将所述路径上若干路径节点的恫疑程度值均值，确定为对应路径的恫疑程度值。

7、在本发明的一个或多个实施方式中，确定所述m条路径的信干比值，具体包括：将所述路径上若干路径节点的信干比值均值，确定为对应路径的信干比值。

8、在本发明的一个或多个实施方式中，基于所述任务的性质，对所述路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值进行权重分配，具体包括：基于所述任务的性质，确定所述路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值对应的优先级；基于确定的所述优先级和预设权重分配表，对所述路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值进行权重分配，其中所述预设权重分配表中包括优先级和权重的对应关系。

9、在本发明的一个或多个实施方式中，基于分配的所述权重以及所述m条路径路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值，规划连接所述起点和终点的路径，具体包括：分别对所述m条路径的路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值的倒数进行线性归一化，获得所述路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值的归一值；基于分配的所述权重，分别对所述m条路径的路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值的归一值进行加权求和，以确定所述m条路径的分值；基于确定的所述分值对所述m条路径进行排序，以确定连接所述起点和终点的最优路径。

10、在本发明的一个或多个实施方式中，所述方法还包括：基于所述任务给定的起点和终点的坐标，通过a*算法计算从所述起点到所述终点的所有路径。基于任务给定的起点和终点，规划连接所述起点和终点的n条路径，其中n大于m；基于所述n条路径的长度以及对应的机动速度，确定所述n条路径的路径完成时间值；基于所述路径完成时间值排序，从所述n条路径中确定所述m条路径。

11、在本发明的另一个方面当中，提供了一种无线通信场景下的路径规划装置，其包括规划模块、计算模块、分配模块和选择模块。

12、规划模块，用于基于任务给定的起点和终点，规划连接所述起点和终点的m条路径，其中所述m条路径具有对应的路径完成时间值，m≥2。

13、计算模块，用于分别计算所述m条路径上若干路径节点的恫疑程度值，以确定所述m条路径的恫疑程度值；分别计算所述m条路径上若干路径节点的信干比值，以确定所述m条路径的信干比值。

14、分配模块，用于基于所述任务的性质，对所述路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值进行权重分配。

15、选择模块，用于基于分配的所述权重以及所述m条路径路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值，规划连接所述起点和终点的路径。

16、在本发明的一个或多个实施方式中，所述规划模块还用于：基于任务给定的起点和终点，规划连接所述起点和终点的n条路径，其中n大于m；基于所述n条路径的长度以及对应的机动速度，确定所述n条路径的路径完成时间值；基于所述路径完成时间值排序，从所述n条路径中确定所述m条路径。

17、在本发明的一个或多个实施方式中，所述计算模块还用于：以所述路径节点为中心，确定节点恫疑区域；基于所述节点恫疑区域内预设对象的能力值，确定对应所述路径节点的恫疑程度值，其中所述预设对象的能力值包括预设对象的人员能力值、设备能力值、装置能力值的至少一个。

18、在本发明的一个或多个实施方式中，所述计算模块还用于：获取所述路径节点的坐标，并发送至外部信道模拟器以确定对应所述路径节点的信干比值，其中所述外部信道模拟器确定的信干比值影响因素包括信号传递因素、信号干扰因素、空间位置因素和环境因素。

19、在本发明的一个或多个实施方式中，所述计算模块还用于：将所述路径上若干路径节点的恫疑程度值均值，确定为对应路径的恫疑程度值；将所述路径上若干路径节点的信干比值均值，确定为对应路径的信干比值。

20、在本发明的一个或多个实施方式中，所述分配模块还用于：基于所述任务的性质，确定所述路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值对应的优先级；基于确定的所述优先级和预设权重分配表，对所述路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值进行权重分配，其中所述预设权重分配表中包括优先级和权重的对应关系。

21、在本发明的一个或多个实施方式中，所述选择模块还用于：分别对所述m条路径的路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值的倒数进行线性归一化，获得所述路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值的归一值；基于分配的所述权重，分别对所述m条路径的路径完成时间值、恫疑程度值以及信干比值的归一值进行加权求和，以确定所述m条路径的分值；基于确定的所述分值对所述m条路径进行排序，以确定连接所述起点和终点的最优路径。

22、与现有技术相比，根据本发明实施方式的无线通信场景下的路径规划方法，其通过将路径上的恫疑程度作为路径规划的一个因素，能够将恫疑程度更低的路径作为规划路径，较好地保障了任务执行的安全性；通过将路径上的信干比值作为路径规划的一个因素，能够将通信效果更好的路径作为规划路径，较好地保障了任务执行的稳定性；通过为不同影响因素分配权重，基于具体任务性质能够能够综合地选择规划路径，使得路径规划更具有针对性和全面性。