東南大學(xué)移動通信國家重點實驗室、紫金山實驗室王海卜團隊在《電子與信息學(xué)報》發(fā)表論文《光學(xué)智能反射表面輔助的UAV群分布式光移動通信》。該研究針對傳統(tǒng)無人機光移動通信(UAV-OMC)難以支持多無人機通信的痛點，提出基于光學(xué)智能反射表面(OIRS)的分布式通信系統(tǒng)，在保留高能效與高速度優(yōu)勢的同時，實現(xiàn)了分布式UAV群的穩(wěn)定通信，為無人機集群通信技術(shù)突破提供了重要支撐。

　　隨著無人機技術(shù)在高空基站、三維測繪等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對通信速率和帶寬的需求持續(xù)攀升。光移動通信因具備高能效、寬帶寬特性成為優(yōu)選方案，但傳統(tǒng)點對點傳輸模式無法滿足多無人機協(xié)同作業(yè)的實時通信需求，而射頻通信方案又存在能效和速率不足的問題，行業(yè)亟需新型通信技術(shù)解決方案。

　　為破解這一困境，研究團隊創(chuàng)新性地將OIRS技術(shù)融入UAV群通信系統(tǒng)，通過在特定主無人機上部署OIRS設(shè)備，利用其光束偏轉(zhuǎn)、分裂與重構(gòu)能力，將單一節(jié)點的光信號擴散至多個從屬無人機，形成以O(shè)IRS為中心的分區(qū)通信架構(gòu)。每個OIRS不僅承擔(dān)信號轉(zhuǎn)發(fā)功能，還能通過精準(zhǔn)的光束對準(zhǔn)與聚焦控制，確保每個無人機節(jié)點都能接收穩(wěn)定信號。

　　系統(tǒng)設(shè)計中，團隊充分考慮實際應(yīng)用場景，構(gòu)建了包含UAV相對運動、設(shè)備抖動、高空強湍流等現(xiàn)實因素的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出誤比特率(BER)和漸進中斷概率的閉式表達式，為系統(tǒng)性能優(yōu)化提供了理論依據(jù)。通過鏡面單元獨立控制算法，OIRS可動態(tài)調(diào)整光束方向，實現(xiàn)多目標(biāo)同時服務(wù)，靈活適配UAV群的動態(tài)配置。

　　仿真測試顯示，該系統(tǒng)在高信噪比條件下理論值與實測值高度吻合，光束對準(zhǔn)精度對通信性能的影響尤為關(guān)鍵，其作用超過惡劣天氣的干擾;當(dāng)光束校準(zhǔn)誤差控制在0.02以內(nèi)時，系統(tǒng)性能達到最優(yōu)。此外，功率分配測試表明，每個主無人機搭配3個從屬無人機為最優(yōu)配置，過多從屬節(jié)點會導(dǎo)致性能顯著下降。

　　該研究成功解決了UAV群光通信的多節(jié)點接入難題，其提出的系統(tǒng)架構(gòu)與優(yōu)化方案不僅適用于無人機集群，還可為6G光移動通信系統(tǒng)設(shè)計提供參考，在智能巡檢、應(yīng)急通信等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。未來團隊將進一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，推動技術(shù)落地轉(zhuǎn)化。