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龍圖騰網獲悉西安電子科技大學申請的專利通感一體化無人機網絡中聯合軌跡與波束形成的設計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：CN115913302B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09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：202211175700.5，技術領域涉及：H04L5/00；該發明授權通感一體化無人機網絡中聯合軌跡與波束形成的設計方法是由俱瑩;涂玉龍;鄭通興;楊明婕;裴慶祺設計研發完成，并于2022-09-26向國家知識產權局提交的專利申請。

本通感一體化無人機網絡中聯合軌跡與波束形成的設計方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種通感一體化無人機網絡中聯合軌跡與波束形成的設計方法，涉及無人機通信感知一體化技術領域，包括：構建網絡場景；構建無人機與地面用戶通信過程的模型，并構建無人機與地面探測目標感知過程的模型；構建無人機與地面用戶通信過程的模型和無人機與地面探測目標感知過程的模型的約束條件；構建無人機感知功能中雷達波束圖的優化問題；基于約束條件，以及雷達波束圖的優化問題，構建通信感知一體化場景下無人機軌跡和波束形成優化問題；簡化無人機軌跡和波束形成優化問題；基于黎曼共軛梯度算法解決無人機軌跡和波束形成優化問題，獲取無人機飛行軌跡和波束形成的矩陣。本申請為無人機提供高可靠性的算法來規劃路徑和波束。

本發明授權通感一體化無人機網絡中聯合軌跡與波束形成的設計方法在權利要求書中公布了：1.一種通感一體化無人機網絡中聯合軌跡與波束形成的設計方法，其特征在于，包括： 構建網絡場景，包括無人機、地面用戶和地面探測目標；其中，所述無人機完成從起點到終點的飛行，且在飛行期間與所述地面用戶通信，同時感知所述地面探測目標； 構建所述無人機與所述地面用戶通信過程的模型，并構建所述無人機與所述地面探測目標感知過程的模型； 構建所述無人機與所述地面用戶通信過程的模型和所述無人機與所述地面探測目標感知過程的模型的約束條件； 構建無人機感知功能中雷達波束圖的優化問題，表示為： ； ； ； ； 其中，為第個地面探測目標的方向，為地面探測目標的數量，為第個地面探測目標的導向矢量，為發射天線的導向矢量，為針對第個地面探測目標的理想波束增益，為雷達發射信號的協方差矩陣，為無人機的飛行高度，表示無人機發射天線總功率，為元素均為1的列向量，為發射天線的數量； 基于約束條件，以及雷達波束圖的優化問題，構建通信感知一體化場景下無人機軌跡和波束形成優化問題，包括： 在理想雷達波束圖下，獲取方向上的波束增益，即： ； 其中，為無人機與第個地面用戶連線相對于水平面的仰角，為無人機與第個地面用戶連線相對于軸的旋轉角； 在所述無人機與所述地面用戶通信過程的模型和所述無人機與所述地面探測目標感知過程的模型下，獲取方向上的波束增益，即： ； 其中，為預編碼通信符號的協方差矩陣； 使通信感知一體化場景下的波束圖滿足理想雷達波束圖，其表達式為： ； 其中，為比例因子； 構建通信感知一體化場景下無人機軌跡和波束形成優化問題，其表達式為： ； 其中，為地面用戶的發射波束形成的向量，為的共軛轉置矩陣，為地面用戶的總數； 構建基于約束條件下的通信感知一體化場景下無人機軌跡和波束形成優化問題，其表達式為： ； ； ； ； ； 其中，，為單位距離處的信道增益，為地面用戶位置，為無人機在第個時隙的位置，為的共軛轉置矩陣，為發射天線的導向矢量，為無人機在第時隙對第個地面用戶的發射波束形成的向量，為地面用戶接收到的噪聲功率，為無人機每個時隙飛行距離，為求和變量； 簡化無人機軌跡和波束形成優化問題，包括： 基于約束條件，構建均方誤差罰函數，其表達式為： ； 其中，為地面用戶信噪比閾值陣列，，為第個地面用戶的信噪比閾值，為轉置； 基于約束條件，使得，為發射天線的導向矢量，使得，為地面用戶的發射波束形成的向量；構建第一公式，其表達式為： ； 其中，為的共軛轉置矩陣，為的共軛轉置矩陣； 將所述第一公式帶入均方誤差罰函數，得到： ； 其中，為無人機的位置，為無人機的坐標向量； 則無人機軌跡和波束形成優化問題表示為： ； ； ； 其中，為懲罰系數，為矩陣范數類型，與為相鄰時隙無人機的位置； 基于黎曼共軛梯度算法解決無人機軌跡和波束形成優化問題，獲取無人機飛行軌跡和波束形成的矩陣，包括： 對于第個時隙，已知和，求解和； 從無人機飛行落點中選取若干個，對于每個所選取的點數，記為，將所選取的點數帶入無人機感知功能中雷達波束圖的優化問題中，得到； 將和帶入通信感知一體化場景下無人機軌跡和波束形成優化問題中，將其轉化為僅與相關的優化問題，即： ； ； 基于該優化問題的定義域為一個復超球面，將該優化問題重新表述，即： ； 其中，為半徑為的復超球面流行； 采用黎曼共軛梯度算法求解和最小目標函數值； 每個所選取的點數均對應一個和一個最小目標函數值，選取使最小目標函數值最小對應的，即得到和； 獲取所有時隙對應的和，即獲取無人機飛行軌跡和波束形成的矩陣。

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