Droonide "sülem" viitab madalate kuludega väikeste droonide integreerimisele, millel on mitu kasulikku koormust avatud süsteemi arhitektuuril, mille eelisteks on hävitamisvastane, odav, detsentraliseeritus ja intelligentsed rünnakuomadused.
Droonitehnoloogia, side- ja võrgutehnoloogia kiire arengu ning droonirakenduste nõudluse kasvuga riikides üle maailma on mitme drooniga koostööpõhised võrgurakendused ja droonide isevõrgustamine muutunud uuteks uurimistööpunktideks.
Hiina drooniparvede praegune seis
Praegu saab Hiina realiseerida mitme kanderaketi kombinatsiooni, et lasta korraga õhku 200 drooni, et moodustada sülemi moodustumine, mis aitab oluliselt kaasa Hiina mehitamata sülemite võitlusvõime kiirele kujunemisele, nagu koostöövõrgustike loomine, täpne formeerimine, formatsiooni muutmine ja täpsuslöök.
2022. aasta mais töötas Hiina Zhejiangi ülikooli uurimisrühm välja mikrointelligentse droonide sülemitehnoloogia, mis võimaldab drooniparvedel vabalt võsastunud ja lopsakate bambusmetsade vahel liikuda. Samal ajal saavad drooniparved pidevalt keskkonda jälgida ja uurida ning autonoomselt juhtida moodustist, et vältida takistusi ja kahjustusi.
See tehnoloogia on edukalt lahendanud rea keerulisi probleeme, nagu autonoomne navigeerimine, raja planeerimine ja UAV-parvede intelligentne takistuste vältimine reetlikus ja muutlikus keskkonnas. Seda saab kasutada tulekahjudes, kõrbetes, kaljudel ja muudes keskkondades, kuhu inimestel on otsingu- ja päästemissioonide sooritamiseks raske jõuda.
Kuidas Hiina sülemlevad droonid omavahel suhtlevad?
Mehitamata õhusõidukite võrk, tuntud ka kui UAV-de võrk võimehitamata lennunduse ad hoc võrk(UAANET), põhineb ideel, et mitme drooni vaheline suhtlus ei sõltu täielikult põhilistest sidevahenditest, nagu maapealsed juhtimisjaamad või satelliidid.
Selle asemel kasutatakse droone võrgusõlmedena. Iga sõlm saab edastada üksteisele käsu- ja juhtimisjuhiseid, vahetada selliseid andmeid nagu taju olek, tervislik seisund ja luureandmete kogumine ning luua traadita mobiilsidevõrgu loomiseks automaatselt ühenduse.
UAV ad hoc võrk on traadita ad hoc võrgu erivorm. Sellel pole mitte ainult multi-hopi, iseorganiseerumise ja keskuse puudumise tunnuseid, vaid sellel on ka oma eripära. Põhifunktsioone tutvustatakse järgmiselt:
(1) Sõlmede kiire liikumine ja väga dünaamilised muutused võrgu topoloogias
See on kõige olulisem erinevus UAV ad hoc võrkude ja traditsiooniliste ad hoc võrkude vahel. UAV-de kiirus jääb 30 ja 460 km/h vahele. See kiire liikumine põhjustab topoloogias väga dünaamilisi muutusi, mõjutades seega võrguühendust ja protokolle. Tõsine mõju jõudlusele.
Samal ajal põhjustab UAV-platvormi sidetõrge ja otsenähtava sideühenduse ebastabiilsus ka lingi katkestust ja topoloogia uuendamist.
(2) Sõlmede hõredus ja võrgu heterogeensus
UAV-sõlmed on õhus hajutatud ja sõlmede vaheline kaugus on tavaliselt mitu kilomeetrit. Sõlmede tihedus teatud õhuruumis on madal, seega on võrguühendus tähelepanuväärne probleem.
Praktilistes rakendustes peavad mehitamata õhusõidukid suhtlema ka erinevate platvormidega, nagu maapealsed jaamad, satelliidid, mehitatud lennukid ja kosmoseplatvormid. Iseorganiseeruv võrgustruktuur võib hõlmata erinevat tüüpi droone või kasutada hierarhilist hajutatud struktuuri. Nendel juhtudel on sõlmed heterogeensed ja kogu võrk võib olla heterogeenselt omavahel ühendatud.
(3) Tugevad sõlmede võimalused ja võrgu ajutisus
Sõlmede side- ja arvutusseadmeid varustab ruumi ja energiaga droonid. Võrreldes traditsioonilise MANETiga ei pea droonide iseorganiseeruvad võrgud üldiselt arvestama sõlmede energiatarbimise ja arvutusvõimsuse probleemidega.
GPS-i rakendus võib pakkuda sõlmedele täpset positsioneerimis- ja ajastusteavet, muutes sõlmedel lihtsamaks oma asukohateabe hankimise ja kellade sünkroonimise.
Pardaarvuti teeplaneerimise funktsioon võib marsruudiotsuste tegemisel tõhusalt aidata. Enamik droonirakendusi tehakse konkreetsete ülesannete jaoks ja toimimise regulaarsus pole tugev. Teatud õhuruumis on olukord, kus sõlmede tihedus on väike ja lennu määramatus suur. Seetõttu on võrgul tugevam ajutine iseloom.
(4) Võrgustiku eesmärkide unikaalsus
Traditsiooniliste Ad Hoc võrkude eesmärk on luua peer-to-peer ühendusi, samas kui droonide iseorganiseeruvad võrgud peavad looma ka peer-to-peer ühendused droonide koordineerimisfunktsiooni jaoks.
Teiseks peavad mõned võrgu sõlmed toimima ka andmete kogumise kesksete sõlmedena, sarnaselt traadita andurite võrkude funktsiooniga. Seetõttu on vaja liikluse koondamist toetada.
Kolmandaks võib võrk sisaldada mitut tüüpi andureid ja erinevate andurite jaoks tuleb tõhusalt tagada erinevad andmeedastusstrateegiad.
Lõpuks hõlmavad äriandmed pilte, heli, videot jne, millel on suur edastusandmemaht, mitmekesine andmestruktuur ja suur viivitustundlikkus, ning tuleb tagada vastav QoS.
(5) Liikuvusmudeli eripära
Mobiilsusmudelil on oluline mõju Ad Hoc võrkude marsruutimisprotokollile ja mobiilsuse haldamisele. Erinevalt MANETi juhuslikust liikumisest ja VANETi liikumisest, mis piirdub teedega, on droonisõlmedel ka oma unikaalsed liikumismustrid.
Mõnes mitme drooniga rakenduses eelistatakse globaalset teeplaneerimist. Sel juhul on droonide liikumine regulaarne. Automatiseeritud droonide lennutrajektoori ei ole aga ette määratud ning ka lennuplaan võib töö käigus muutuda.
Kaks liikuvusmudelit luuremissioone sooritavatele mehitamata õhusõidukitele:
Esimene on olemi juhusliku liikuvuse mudel, mis teostab tõenäosuslikke sõltumatuid juhuslikke liikumisi vasakpöördes, parempöördes ja sirges suunas vastavalt etteantud Markovi protsessile.
Teine on hajutatud feromoonide tõrjumise mobiilsuse mudel (DPR), mis juhib droonide liikumist vastavalt UAV luureprotsessi käigus toodetud feromoonide hulgale ja millel on usaldusväärsed otsinguomadused.
Uav ad hoc võrgu pisike moodul 10 km traadita side jaoks
IWAVEUANET raadiomoodul, väike suurus (5 * 6 cm) ja kerge kaal (26 g), et tagada 10 km side IP MESH sõlmede ja maapealse juhtimisjaama vahel. Mitu FD-61MN uav ad hoc võrgu OEM-moodulit, mis ehitab droonide sülemi kaudu ehitatakse suur sidevõrk ja droonid on üksteisega ühendatud, et täita määratud ülesandeid kindlas koosseisus vastavalt kohapealsele olukorrale kiire liikumise ajal .
Postitusaeg: juuni-12-2024
