پهپاد "ازدحام" به ادغام پهپادهای کوچک ارزان قیمت با محموله های ماموریت متعدد بر اساس معماری سیستم باز اشاره دارد که دارای مزایای ضد تخریب، هزینه کم، تمرکززدایی و ویژگی های حمله هوشمند است.
با توسعه سریع فناوری پهپاد، فناوری ارتباطات و شبکه، و افزایش تقاضا برای کاربردهای پهپاد در کشورهای سراسر جهان، برنامه های شبکه مشترک چند پهپادی و خود شبکه ای پهپادها به کانون های تحقیقاتی جدید تبدیل شده اند.
وضعیت فعلی ازدحام پهپادهای چین
در حال حاضر، چین می تواند ترکیبی از چندین وسیله پرتاب برای پرتاب 200 هواپیمای بدون سرنشین در یک زمان را برای تشکیل یک سازند ازدحام محقق کند، که شکل گیری سریع قابلیت های رزمی دسته های بدون سرنشین چین مانند شبکه سازی مشترک، تشکیل دقیق، تغییر ساختار و ضربه دقیق
در ماه مه سال 2022، یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ژجیانگ در چین، یک فناوری میکروهوشمند ازدحام پهپادها را توسعه دادند که به گروه‌های پهپاد اجازه می‌دهد آزادانه در میان جنگل‌های سرسبز و سرسبز بامبو رفت و آمد کنند. در عین حال، ازدحام پهپادها می توانند به طور مداوم محیط را مشاهده و کاوش کنند و به طور مستقل سازند را برای جلوگیری از موانع و جلوگیری از آسیب کنترل کنند.
این فناوری با موفقیت مجموعه ای از مشکلات دشوار مانند ناوبری خودکار، برنامه ریزی مسیر و اجتناب هوشمند از موانع ازدحام پهپادها در محیط های خائنانه و متغیر را حل کرده است. می توان از آن در آتش سوزی ها، صحراها، صخره ها و سایر محیط هایی استفاده کرد که دسترسی افراد برای تکمیل ماموریت های جستجو و نجات دشوار است.
چگونه پهپادهای چینی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند؟
شبکه وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین که به شبکه پهپادها یا پهپادها نیز معروف استشبکه موقت هوانوردی بدون سرنشین(UAANET)، مبتنی بر این ایده است که ارتباط بین پهپادهای متعدد به طور کامل به امکانات ارتباطی اولیه مانند ایستگاه های کنترل زمینی یا ماهواره ها متکی نیست.
در عوض، پهپادها به عنوان گره های شبکه استفاده می شوند. هر گره می تواند دستورات فرمان و کنترل را به یکدیگر ارسال کند، داده هایی مانند وضعیت ادراک، وضعیت سلامت و جمع آوری اطلاعات را مبادله کند و به طور خودکار برای ایجاد یک شبکه تلفن همراه بی سیم متصل شود.
شبکه ad hoc پهپاد شکل خاصی از شبکه موقت بی سیم است. این نه تنها دارای ویژگی های ذاتی چند هاپ، خودسازماندهی و بدون مرکز است، بلکه ویژگی خاص خود را نیز دارد. ویژگی های اصلی به شرح زیر معرفی می شوند:
(1) حرکت با سرعت بالا گره ها و تغییرات بسیار پویا در توپولوژی شبکه
این مهم ترین تفاوت بین شبکه های موقت پهپاد و شبکه های موقت سنتی است. سرعت پهپادها بین 30 تا 460 کیلومتر بر ساعت است. این حرکت با سرعت بالا باعث تغییرات بسیار پویا در توپولوژی می شود و بنابراین بر اتصال شبکه و پروتکل ها تأثیر می گذارد. تاثیر جدی بر عملکرد
در عین حال، خرابی ارتباطی پلت فرم پهپاد و ناپایداری لینک ارتباطی خط دید نیز باعث قطع لینک و بروز رسانی توپولوژی خواهد شد.
(2) پراکندگی گره ها و ناهمگونی شبکه
گره های پهپاد در هوا پراکنده هستند و معمولاً فاصله بین گره ها چندین کیلومتر است. چگالی گره در یک فضای هوایی خاص کم است، بنابراین اتصال شبکه یک موضوع قابل توجه است.
در کاربردهای عملی، پهپادها همچنین نیاز به ارتباط با سکوهای مختلف مانند ایستگاه های زمینی، ماهواره ها، هواپیماهای سرنشین دار و سکوهای فضایی نزدیک دارند. ساختار شبکه خود سازماندهی ممکن است شامل انواع مختلفی از هواپیماهای بدون سرنشین باشد یا ساختار توزیع شده سلسله مراتبی را اتخاذ کند. در این موارد، گره ها ناهمگن هستند و کل شبکه ممکن است به طور ناهمگن به هم متصل شوند.
(3) قابلیت‌های گره قوی و موقتی بودن شبکه
وسایل ارتباطی و محاسباتی گره ها توسط پهپادها با فضا و انرژی تامین می شود. در مقایسه با MANET سنتی، شبکه‌های خودسازمان‌دهنده هواپیماهای بدون سرنشین معمولاً نیازی به در نظر گرفتن مصرف انرژی گره و مسائل مربوط به توان محاسباتی ندارند.
استفاده از GPS می‌تواند اطلاعات موقعیت‌یابی و زمان‌بندی دقیقی را برای گره‌ها فراهم کند و به این ترتیب گره‌ها می‌توانند اطلاعات مکان خود را به دست آورند و ساعت‌ها را همگام‌سازی کنند.
عملکرد برنامه ریزی مسیر رایانه داخلی می تواند به طور مؤثری به تصمیم گیری های مسیریابی کمک کند. بیشتر برنامه‌های پهپاد برای کارهای خاص انجام می‌شوند و منظم بودن عملیات قوی نیست. در یک فضای هوایی خاص، وضعیتی وجود دارد که تراکم گره کم و عدم قطعیت پرواز زیاد است. بنابراین، شبکه ماهیت موقت قوی تری دارد.
(4) منحصر به فرد بودن اهداف شبکه
هدف شبکه‌های Ad Hoc سنتی ایجاد ارتباطات همتا به همتا است، در حالی که شبکه‌های خودسازمان‌دهنده هواپیماهای بدون سرنشین نیز برای عملکرد هماهنگی پهپادها نیاز به ایجاد ارتباطات همتا به همتا دارند.
ثانیاً، برخی از گره‌ها در شبکه نیز باید به عنوان گره‌های مرکزی برای جمع‌آوری داده‌ها عمل کنند، مشابه عملکرد شبکه‌های حسگر بی‌سیم. بنابراین حمایت از تجمیع ترافیک ضروری است.
سوم، شبکه ممکن است شامل انواع مختلفی از حسگرها باشد، و استراتژی های تحویل داده های مختلف برای حسگرهای مختلف باید به طور موثر تضمین شود.
در نهایت، داده‌های تجاری شامل تصاویر، صدا، ویدئو و غیره است که دارای ویژگی‌های حجم بالای داده انتقال، ساختار داده‌های متنوع و حساسیت تاخیر بالا هستند و باید از QoS مربوطه اطمینان حاصل شود.
(5) خاص بودن مدل تحرک
مدل تحرک تأثیر مهمی بر پروتکل مسیریابی و مدیریت تحرک شبکه‌های Ad Hoc دارد. برخلاف حرکت تصادفی MANET و حرکت VANET محدود به جاده ها، گره های بدون سرنشین نیز الگوهای حرکتی منحصر به فرد خود را دارند.
در برخی از برنامه های کاربردی چند هواپیمای بدون سرنشین، برنامه ریزی مسیر جهانی ترجیح داده می شود. در این حالت حرکت پهپادها منظم است. با این حال، مسیر پرواز پهپادهای خودکار از پیش تعیین نشده است و برنامه پرواز نیز ممکن است در طول عملیات تغییر کند.
دو مدل تحرک برای پهپادهایی که ماموریت های شناسایی انجام می دهند:
اولی مدل تحرک تصادفی موجودیت است که حرکات تصادفی مستقل احتمالی را در پیچ چپ، چرخش راست و جهت مستقیم طبق یک فرآیند مارکوف از پیش تعیین شده انجام می‌دهد.
مدل دوم، مدل تحرک دفع فرمون توزیع شده (DPR) است که حرکت هواپیماهای بدون سرنشین را با توجه به میزان فرومون تولید شده در فرآیند شناسایی پهپاد هدایت می کند و دارای ویژگی های جستجوی قابل اعتمادی است.
ماژول کوچک شبکه uav ad hoc برای ارتباط بی سیم 10 کیلومتری
IWAVEماژول رادیویی UANET، اندازه کوچک (5*6 سانتی متر) و وزن سبک (26 گرم) برای اطمینان از ارتباط 10 کیلومتری بین گره های IP MESH و ایستگاه کنترل زمینی. چندگانه FD-61MN uav ad hoc شبکه OEM ماژول ساخت یک شبکه ارتباطی بزرگ از طریق ازدحام پهپادها ساخته می شود و پهپادها با یکدیگر به هم متصل می شوند تا وظایف محول شده را در یک آرایش خاص با توجه به وضعیت در محل در حین حرکت با سرعت بالا انجام دهند. .
زمان ارسال: ژوئن-12-2024
