面向电网巡检通感一体的无人机-机巢协同优化方案

刘高鹤; 刘国亮; 孟祥月; 刘青; 李元; 谭亚斌; 常明; 罗先南; 蒯本链

doi:10.13682/j.issn.2095-6533.2026.01.003

西安邮电大学学报 ›› 2026, Vol. 31 ›› Issue (1) : 20 -29. DOI: 10.13682/j.issn.2095-6533.2026.01.003

面向电网巡检通感一体的无人机-机巢协同优化方案

刘高鹤, 刘国亮, 孟祥月, 刘青, 李元, 谭亚斌, 常明, 罗先南, 蒯本链

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摘要

针对无人机与地面移动机巢在电网大规模巡检与中继通信服务中的高效协作问题，提出一种面向电网巡检通感一体的无人机-机巢协同优化方案。构建多无人机巡检过程中的感知、中继通信与自动充电场景，在两阶段优化机制下，结合无人机作业约束条件，基于参数优化的K-means聚类方法实现对关键感知-通信节点的自适应分簇，在保证覆盖效率的同时最小化机巢数量。以系统吞吐量为优化目标，采用群智能优化算法联合优化簇内巡检次序、无人机轨迹与移动机巢位置，以提升巡检感知信息获取和无线通信质量。仿真结果表明，相较于传统随机巡检方案和仅优化轨迹的非聚类方案，所提方案能够在减少移动机巢数量的同时，使总吞吐量性能提升了约56.2%，可以实现无人机和移动机巢辅助的电网巡检通感一体化。