Collaborative Positioning Optimization for Multiple Moving Users in UAV-Enabled ISAC

doi:10.1109/TCCN.2025.3591980

Collaborative Positioning Optimization for Multiple Moving Users in UAV-Enabled ISAC

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DOI：10.1109/TCCN.2025.3591980

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本文提出了一种联合实时轨迹设计、功率控制和基站（BS）选择方案，应用于无人驾驶飞行器（UAV）赋能的集成感知与通信（ISAC）系统，其中多架UAV与基站协作，为多个移动用户提供通信和定位功能。具体而言，为在保证通信需求的同时优化感知性能，我们采用多用户的Cramer-Rao界（CRB）和通信频谱效率（SE）作为性能指标。随后，我们将该问题建模为一个混合组合和非线性优化问题，旨在约束通信SE、发射功率、UAV速度及UAV间碰撞避免的前提下，最小化ISAC用户的最大位置CRB。为解决具有不可解CRB表达形式的非凸原始问题，我们推导出位置CRB的简化闭式表达式，并采用块坐标下降（BCD）算法交替优化轨迹设计、功率控制和BS选择变量。随后，我们进行若干等价变换，并采用惩罚函数法和连续凸近似（SCA）技术使优化问题可解。最后，通过大量仿真验证并评估了我们提出的方案。

Keyword:

Unmanned aerial vehicle (UAV)

integrated sensing and communication (ISAC)

trajectory design

Cramér-Rao bound (CRB)

Collaborative Positioning Optimization for Multiple Moving Users in UAV-Enabled ISAC

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