東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、紫金山實(shí)驗(yàn)室王海卜團(tuán)隊(duì)在《電子與信息學(xué)報(bào)》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(dòng)通信》。該研究針對(duì)傳統(tǒng)無人機(jī)光移動(dòng)通信(UAV-OMC)難以支持多無人機(jī)通信的痛點(diǎn)，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(shì)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了分布式UAV群的穩(wěn)定通信，為無人機(jī)集群通信技術(shù)突破提供了重要支撐。

　　隨著無人機(jī)技術(shù)在高空基站、三維測(cè)繪等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)通信速率和帶寬的需求持續(xù)攀升。光移動(dòng)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸模式無法滿足多無人機(jī)協(xié)同作業(yè)的實(shí)時(shí)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(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將OIRS技術(shù)融入U(xiǎn)AV群通信系統(tǒng)，通過在特定主無人機(jī)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(diǎn)的光信號(hào)擴(kuò)散至多個(gè)從屬無人機(jī)，形成以O(shè)IRS為中心的分區(qū)通信架構(gòu)。每個(gè)OIRS不僅承擔(dān)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)功能，還能通過精準(zhǔn)的光束對(duì)準(zhǔn)與聚焦控制，確保每個(gè)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)都能接收穩(wěn)定信號(hào)。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，團(tuán)隊(duì)充分考慮實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，構(gòu)建了包含UAV相對(duì)運(yùn)動(dòng)、設(shè)備抖動(dòng)、高空強(qiáng)湍流等現(xiàn)實(shí)因素的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出誤比特率(BER)和漸進(jìn)中斷概率的閉式表達(dá)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(dú)立控制算法，OIRS可動(dòng)態(tài)調(diào)整光束方向，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)同時(shí)服務(wù)，靈活適配UAV群的動(dòng)態(tài)配置。

　　仿真測(cè)試顯示，該系統(tǒng)在高信噪比條件下理論值與實(shí)測(cè)值高度吻合，光束對(duì)準(zhǔn)精度對(duì)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(shí)，系統(tǒng)性能達(dá)到最優(yōu)。此外，功率分配測(cè)試表明，每個(gè)主無人機(jī)搭配3個(gè)從屬無人機(jī)為最優(yōu)配置，過多從屬節(jié)點(diǎn)會(huì)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(diǎn)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(jī)集群，還可為6G光移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，推動(dòng)技術(shù)落地轉(zhuǎn)化。