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龍圖騰網恭喜華南理工大學申請的專利一種RIS輔助多無人機通信系統的資源分配方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114828253B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-13發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210319469.6，技術領域涉及：H04W72/53；該發明授權一種RIS輔助多無人機通信系統的資源分配方法是由唐杰;馮婉媚;馬若炎;蘇智杰;黃嘉毅設計研發完成，并于2022-03-29向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種RIS輔助多無人機通信系統的資源分配方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種RIS輔助多無人機通信系統的資源分配方法。所述方法包括以下步驟：將智能反射面引入多無人機輔助非正交多址接入系統，構建智能反射面輔助多無人機通信系統；建立智能反射面輔助多無人機通信系統總能量消耗最小化的數學模型；進行聯合優化無人機位置部署和資源分配。本發明借助智能反射面，增強無人機的信號覆蓋范圍；采用NOMA技術，在保證用戶最小傳輸速率的約束下，使得多個用戶共享相同頻譜資源，實現海量用戶接入，提升頻譜效率。

本發明授權一種RIS輔助多無人機通信系統的資源分配方法在權利要求書中公布了：1.一種RIS輔助多無人機通信系統的資源分配方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、將智能反射面引入多無人機輔助非正交多址接入系統，構建智能反射面輔助多無人機通信系統；S2、建立智能反射面輔助多無人機通信系統總能量消耗最小化的數學模型；S3、進行聯合優化無人機位置部署和資源分配；步驟S1中，所述智能反射面輔助多無人機通信系統具體如下：K架四旋翼無人機為K個用戶組提供無線通信服務，每個用戶組均包括多個用戶；第k架無人機服務第k個用戶組；所有無人機搭載Nt根天線，而每個用戶有1根天線；由于無人機與用戶之間的直射路徑被障礙物阻擋，因此將配置N個反射單元的智能反射面裝置部署于建筑物表面，以反射從無人機傳輸到用戶的信號；第k架無人機到智能反射面裝置的信道gk如下： 其中，ρ0是參考距離為1m時的信道功率增益，qk是第k架無人機的三維位置，k＝1～K，wr是智能反射面的位置；表示由天線單元產生的第k架無人機的陣列響應；表示由RIS單元產生的第k架無人機的陣列響應，和通過信道估計獲取；第k架無人機到第k個用戶組中第i個用戶的信道如下： 其中，是第k個用戶組中第i個用戶的位置；αug是無人機與用戶之間的路徑損耗；κug是無人機與用戶之間的信道的萊斯因子；和分別是第k架無人機服務的第k個用戶組中的第i個用戶的直射路徑分量和非直視路徑分量，k＝1～K；智能反射面裝置到第k個用戶組中第i個用戶的信道如下： 其中，αrg是智能反射面與用戶之間的路徑損耗；κrg是智能反射面與用戶之間的信道的萊斯因子；和分別是第k個用戶組中的第i個用戶的直射路徑分量和非直視路徑分量；假定所有無人機都使用非正交多址接入技術服務用戶組，第k個用戶組中第i個用戶的信干噪比SINRk,i表示如下： 其中，fk是第k個用戶組的預編碼向量；pk,i是第k個用戶組中第i個用戶的傳輸功率；Θ是智能反射面相移矩陣；σ2是加性白噪聲；第k個用戶組中第i個用戶的可達速率Rk,i表示如下：Rk,i＝log21+SINRk,i；5步驟S2中，建立智能反射面輔助多無人機通信系統總能量消耗最小化的數學模型，包括確定優化變量、目標函數以及約束條件的數學表達式；智能反射面輔助多無人機通信系統的總能量消耗表示為：Rsum＝P+PRIS+PUAV；6其中，是所有無人機的總傳輸功率，Mk為第k個用戶組的用戶數量，PRIS是智能反射面消耗功率，PUAV是無人機消耗的功率；總能量消耗最小化的數學模型的優化變量包括：1第k架無人機的三維位置qk；2第k個用戶組中第i個用戶的傳輸功率pk,i；3智能反射面相移矩陣Θ；4第k個用戶組的預編碼向量fk；5用戶的解調順序u；總能量消耗最小化的數學模型的約束條件包括：a傳輸功率約束：pk，i≥0；b最小傳輸速率約束：log21+SINRk,i≥Rmin；Rmin是傳輸速率閾值；c無人機間的最小安全距離約束：Δmin是無人機間的最小安全距離；d反射單元相位系數約束：θn∈[0,2π；θn是智能反射面裝置中第n個反射單元的相位系數，n＝1～N；e所有用戶解調順序的約束：是解調順序的可行集，通過暴力算法獲取；f單個用戶解調順序的約束：ukiukt,uki和ukt分別是第k個用戶組中第i個用戶的解調順序和第k個用戶組中第t個用戶的解調順序，而{uki,ukt∈u}；g預編碼向量的約束：∥fk∥2≤1；基于總能量消耗最小化的數學模型如下： s.t.pk,i≥0,7blog21+SINRk,i≥Rmin,7c θn∈[0,2π,7e ∥fk∥2≤1；7h步驟S3包括以下步驟：S3.1、根據最大比率發射技術，得出第k個用戶組的最優預編碼向量fk；利用凸逼近算法，得出第k架無人機的三維位置qk，其中k＝1,2,…,K；S3.2、利用代數變換方法，引入松弛變量將總能量消耗最小化問題轉化成等效的兩個凸函數的差分形式；進而利用高斯隨機化過程得出智能反射面相移矩陣Θ的閉環表達式；S3.3、根據凸優化工具，結合用戶解調順序u，得出第k個用戶組中第i個用戶的傳輸功率pk,i，其中k＝1,2,…,K、i∈Mk；S3.4、根據疊加編碼技術和連續干擾消除技術的原理，結合第k架無人機的三維位置qk、第k個用戶組中第i用戶的傳輸功率pk,i、第k個用戶組的預編碼向量fk對系統總能量消耗的影響，求得所有用戶的解調順序uki，進而得出總的解調順序u；步驟S3.1中，第k個用戶組的預編碼向量fk的計算公式為： 其中，.H表示共軛轉置；根據約束函數公式7c和預編碼向量fk的計算公式8，求解優化問題9得出第k架無人機的三維位置qk： s.t.log21+SINRk,i≥Rmin9b qj表示第j架無人機的三維位置，j＝1～K且j≠k；步驟S3.2中，基于公式8獲得第k個用戶組的預編碼向量fk以及公式9a-公式9c獲得的第k架無人機的三維位置qk，并根據第n個反射單元相位系數θn，計算出智能反射面相移矩陣Θ，公式如下： 其中，e是自然底數；是一個復數向量；為復數向量的第N個元素；U是酉矩陣；∑是對角矩陣；S是均值為0、方差為1的復數向量；是智能反射面相移矩陣Θ的第N個元素即相位系數；j是虛數；步驟S3.3中，基于公式7c并求解以下的優化問題計算第k個用戶組中第i用戶的傳輸功率pk,i： s.t.pk,i≥0,11blog21+SINRk,i≥Rmin；11c步驟S3.4中，根據獲得的第k個用戶組的預編碼向量fk，第k架無人機的三維位置qk，智能反射面相移矩陣Θ和第k個用戶組中第i個用戶的傳輸功率pk,i，計算k個用戶組中第i個用戶的解調順序uki和k個用戶組中第t個用戶的解調順序ukt，具體如下：當第k個用戶組中第i個用戶和第t個用戶的信道條件不同，則通過以下的公式計算解調順序： 當第k個用戶組中第i用戶和第t用戶的信道條件相同，則通過以下的公式計算解調順序：

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