马一鸣 段明铭 郝祥印 马世耀

摘 要：基于LED的可见光通信（VLC）的机载无线网络是当前研究的热点，本文研究了基于机舱照明灯的通信系统光源布局，并利用粒子群算法对光源布局优化，使光照明功率满足通信要求，为VLC在民航的应用提供参考。

关键词：可见光通信;粒子群算法;民航座舱内光源布局

随着4G以及5G的普及，手机等移动终端的使用量呈现出爆炸式的增长，人们对互联网的需求无时无刻。然而在飞机上，为了减少无线信号对机载设备的干扰保证航空安全，在飞行的过程中不允许使用各类带有无线和射频等功能模块的电子设备，如手机、电脑等。虽然部分航空公司在飞机上搭建了区域无线网络，但无线网络的可使用时间和区域都有很大的限制，因而基于LED的可见光通信（VLC）成为民航座舱无线通信的候选方案[1]。VLC系统具有高带宽、高速率、无电磁噪声等优点，弥补了民航客舱内传统无线网络的带宽小、高电磁噪声等缺点。合理高效的VLC布局是实现机舱无线通信网络的基础，本文研究基于机舱照明灯的通信系统光源布局，使光照明功率满足通信要求。

1 模型建立

飞机座舱环境我们以民用航空中使用最普及的波音系列客机环境进行建模[2]，两椅之间距离为75cm，椅背倾角为15°至38°，前排座椅背面放下的小桌板为乘客手持移动设备的工作平面，天花板距小桌板距离为85cm，而小桌板的尺寸为40×24cm2。因此，模型的目标函数即是优化该区域的光照强度，使之满足照明和通信需求。……