1. 研究目的与意义
研究背景与目的：
无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机 、无人飞艇、无人直升机等。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。因此，无人机的发展前景也是多样化，比如：为了对付日益增强的地面防空火力威胁，隐形无人机就此诞生；实现空中预警化，由无人机可以组成空中侦察系统；空中格斗化，攻击无人机是无人机的一个重要发展方向，如德国的“达尔”攻击型无人机，能够有效地对付多种地空导弹，为己方攻击机开辟空中通道。以色列的“哈比”反辐射无人机，具有自动搜索、全天候攻击和同时攻击多个目标的能力；军舰机场化，美国高级计划研究局宣布新启动“战术利用侦察节点项目”，或称之为“燕欧”项目，设想利用较小型的舰艇作为中空长航时固定翼无人机的机动发射与回收平台。按照计划，下一代无人机将能够在小型水面战舰上起降，从而拓展美军无人机的作战范围，使之能够触及更加遥远的战场。无人机现已经应用于城市管理，农业，地质，气象，抢险救灾，视频拍摄，军事等多个领域。
传感器（英文名称：transducer/sensor）是能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的检测装置。人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。无线传感器网络作为连接物理世界和人类社会的桥梁，持续不停地收集着数据来支持物联网系统上层进行数据挖掘和决策。随着近些年物联网技术以及无线通信技术的飞快发展，大量的设备（以传感器为主）被引入互联网环境之中，并且正以每年21%的速率不断增长。据调研，截至2030年，世界上的传感器数量将会超过5000亿。这些设备由于体积小，重量轻等特点被大量运用于军事，农业等领域。但是受到有限的电池容量的限制，并不能无限制地推进物联网的发展，这也成为了物联网应用拓展其广度与深度的制约因素。在实际的应用之中，为了收集关键信息，无线传感器往往被分布在某些恶劣的环境中(例如，沙漠和雨林)，但由于电池寿命有限，它们无法持续不断地工作。采取定期更换电池或者铺设电网的措施可以达到为互联网终端设备持续供电的效果，但是这种方法成本高，效率低，还有许多现实条件限制，无法大范围推广。也正因如此，如何保证能量受限的物联网传感器节点保持长时间工作成了实现万物智能互联愿景急需解决的问题。
2. 研究内容和预期目标
1.研究内容：物联网设备的电池容量和电池寿命受限于成本和体积等因素，无法支撑传感器长时间地获取信息从而支持物联网系统上层进行数据挖掘和决策，而这些限制条件将严重约束能量受限设备的性能，因此为能量受限设备提供源源不断的能量资源是物联网背景下急需解决的问题。本毕业设计通过将马尔科夫决策过程与具有单边匹配列表的双边匹配模型相结合，考虑无人机电量有限与无线传感器节点剩余能量的差异性，为能量受限设备设计基于无人机辅助的多周期无线充电算法，以实现对能量受限设备的周期性充电过程。
2.预期目标：
（1）查阅相关的文献资料，了解课题的实际应用背景以及意义。
3. 研究的方法与步骤
1．研究方法：
（1）参考各类文献，改革创新。
（2）根据无人机与能量受限设备之间的关联问题，应用移动边缘化计算中的无人机辅助无线功率传输技术的场景。
4. 参考文献
[1] D. Gale, L. S. Shapley. College admissions and the stability ofmarriage[J]. The American Mathematical Monthly, 1962, 69(1): 9–15.
[2] D. F. Manlove. Algorithmics of matching under preferences[M].Singapore: World Scientific, 2013, 2.
[3]. S. Li, C. C.Mi. Wireless power transfer for electric vehicle applications[J]. IEEE journalof emerging and selected topics in power electronics, 2015, 3(1): 4–17.
5. 计划与进度安排
（1）2024.1.8-2024.2.26 查阅资料，深入了解物联网、无线充电等相关概念，并掌握马尔科夫决策过程以及匹配理论等基本概念，完成开题报告，完成外文资料的翻译；
（2）2024.2.27-2024.3.12 对物联网场景下的多周期无线充电问题进行建模，利用马尔科夫决策过程与匹配理论完成无线充电算法的设计，准备课题研究软件仿真设计；
（3）2024.3.13-2024.4.2 利用MATLAB实验仿真平台，将本毕业设计无线充电算法与其他算法进行比较，验证本毕业设计论文算法设计的优越性；
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