A drón „raj” az alacsony költségű kis drónok integrációjára utal, amelyek több küldetés hasznos teherbírásával rendelkeznek, nyílt rendszerarchitektúrára alapozva, amelynek előnyei a pusztulásgátló, alacsony költségek, decentralizáció és intelligens támadási jellemzők.
A dróntechnológia, a kommunikációs és hálózati technológia rohamos fejlődésével, valamint a drónalkalmazások iránti növekvő keresletnek köszönhetően a világ országaiban a több drónnal együttműködő hálózati alkalmazások és a drónok önhálózata új kutatási hotspotokká váltak.
A kínai drónrajok jelenlegi állapota
Jelenleg Kína megvalósíthatja több hordozórakéta kombinációját, hogy egyszerre 200 drónt indítson rajalakulat kialakítása érdekében, ami nagymértékben elősegíti a kínai pilótarajok harci képességeinek gyors kialakulását, mint például a kollaboratív hálózatépítés, a pontos formáció, a formációváltás és precíziós ütés.
2022 májusában a kínai Zhejiang Egyetem kutatócsoportja kifejlesztett egy mikrointelligens drónraj-technológiát, amely lehetővé teszi, hogy a drónrajok szabadon mozogjanak benőtt és dús bambuszerdők között.Ugyanakkor a drónrajok folyamatosan megfigyelhetik és felfedezhetik a környezetet, és autonóm módon irányíthatják a formációt, hogy elkerüljék az akadályokat és a károkat.
Ez a technológia sikeresen megoldott egy sor bonyolult problémát, mint például az autonóm navigáció, a nyomvonaltervezés és az UAV-rajok intelligens akadályelkerülése alattomos és változékony környezetben.Használható tüzekben, sivatagokban, sziklákban és más olyan környezetben, amelyet az emberek nehezen tudnak elérni a kutatási és mentési küldetések teljesítéséhez.
Hogyan kommunikálnak egymással a kínai rajzó drónok?
A pilóta nélküli légijármű-hálózat, más néven UAV-ok hálózata vagy apilóta nélküli légi ad hoc hálózat(UAANET) azon az elgondoláson alapul, hogy a több drón közötti kommunikáció nem támaszkodik teljesen az alapvető kommunikációs eszközökre, például a földi irányítóállomásokra vagy műholdakra.
Ehelyett a drónokat hálózati csomópontként használják.Mindegyik csomópont továbbíthatja egymásnak a parancs- és vezérlési utasításokat, adatokat cserélhet, például észlelési állapotot, egészségi állapotot és intelligenciagyűjtést, és automatikusan csatlakozhat vezeték nélküli mobilhálózat létrehozásához.
Az UAV ad hoc hálózat a vezeték nélküli ad hoc hálózat egy speciális formája.Nemcsak a többugrás, az önszerveződés és a középpont nélküli jellemzőkkel rendelkezik, hanem megvan a maga sajátossága is.A főbb jellemzők a következők:
(1) A csomópontok nagy sebességű mozgása és a hálózati topológia rendkívül dinamikus változásai
Ez a legjelentősebb különbség az UAV ad hoc hálózatok és a hagyományos ad hoc hálózatok között.Az UAV-k sebessége 30 és 460 km/h között van.Ez a nagy sebességű mozgás rendkívül dinamikus változásokat fog okozni a topológiában, így hatással lesz a hálózati kapcsolatra és a protokollokra.Súlyos hatás a teljesítményre.
Ugyanakkor az UAV platform kommunikációs meghibásodása és a látótávolságú kommunikációs kapcsolat instabilitása a kapcsolat megszakadását és a topológia frissítését is okozza.
(2) A csomópontok ritkasága és a hálózat heterogenitása
Az UAV csomópontok szétszóródtak a levegőben, és a csomópontok közötti távolság általában több kilométer.A csomópontok sűrűsége egy bizonyos légtérben alacsony, ezért a hálózati kapcsolat figyelemre méltó probléma.
A gyakorlati alkalmazásokban az UAV-knak különböző platformokkal is kommunikálniuk kell, például földi állomásokkal, műholdakkal, emberes repülőgépekkel és közeli űrplatformokkal.Az önszerveződő hálózati struktúra különböző típusú drónokat tartalmazhat, vagy hierarchikusan elosztott struktúrát alkalmazhat.Ezekben az esetekben a csomópontok heterogének, és a teljes hálózat heterogén módon összekapcsolódhat.
(3) Erős csomóponti képességek és hálózati ideiglenesség
A csomópontok kommunikációs és számítástechnikai eszközeit drónok látják el térrel és energiával.A hagyományos MANET-tel összehasonlítva a drónok önszerveződő hálózatainak általában nem kell figyelembe venniük a csomóponti energiafogyasztást és a számítási teljesítményt.
A GPS alkalmazása pontos helymeghatározási és időzítési információkat biztosíthat a csomópontok számára, megkönnyítve a csomópontok számára a saját helyinformációk megszerzését és az órák szinkronizálását.
A fedélzeti számítógép útvonaltervező funkciója hatékonyan segítheti az útválasztási döntéseket.A legtöbb drónalkalmazást konkrét feladatokra hajtják végre, és a működés szabályszerűsége nem erős.Egy bizonyos légtérben van olyan helyzet, amikor a csomópontsűrűség alacsony és a repülési bizonytalanság nagy.Ezért a hálózat erősebb átmeneti jellegű.
(4) A hálózati célok egyedisége
A hagyományos Ad Hoc hálózatok célja peer-to-peer kapcsolatok kialakítása, míg a drónok önszerveződő hálózatainak peer-to-peer kapcsolatokat is kell létrehozniuk a drónok koordinációs funkciójához.
Másodszor, a hálózat egyes csomópontjainak központi csomópontként is kell szolgálniuk az adatgyűjtéshez, hasonlóan a vezeték nélküli szenzorhálózatok funkciójához.Ezért szükséges a forgalom aggregáció támogatása.
Harmadszor, a hálózat többféle érzékelőt is tartalmazhat, és a különböző érzékelők számára különböző adattovábbítási stratégiákat kell hatékonyan garantálni.
Végül az üzleti adatok közé tartoznak a képek, hangok, videók stb., amelyek nagy átviteli adatmennyiséggel, változatos adatszerkezettel és nagy késleltetési érzékenységgel rendelkeznek, és a megfelelő QoS-t biztosítani kell.
(5) A mobilitási modell sajátosságai
A mobilitási modell fontos hatással van az Ad Hoc hálózatok útválasztási protokolljára és mobilitáskezelésére.A MANET véletlenszerű mozgásától és a VANET utakra korlátozódó mozgásától eltérően a dróncsomópontoknak is megvannak a saját egyedi mozgási mintái.
Egyes több drónos alkalmazásokban a globális útvonaltervezést részesítik előnyben.Ebben az esetben a drónok mozgása szabályos.Az automatizált drónok repülési útvonala azonban nincs előre meghatározott, és működés közben a repülési terv is változhat.
Két mobilitási modell felderítő küldetést végző UAV-khoz:
Az első az entitás véletlenszerű mobilitási modellje, amely valószínűségi független véletlenszerű mozgásokat hajt végre balra, jobbra és egyenes irányban egy előre meghatározott Markov-folyamat szerint.
A második az elosztott feromon taszító mobilitási modell (DPR), amely az UAV felderítési folyamat során keletkező feromonok mennyisége szerint irányítja a drónok mozgását, és megbízható keresési jellemzőkkel rendelkezik.
uav ad hoc hálózati apró modul 10 km-es vezeték nélküli kommunikációhoz
IWAVEUANET rádiómodul, kicsi méretű (5*6 cm) és könnyű súlya (26 g), hogy 10 km-es kommunikációt biztosítson az IP MESH csomópontok és a földi vezérlőállomás között.Több FD-61MN uav ad hoc hálózati OEM modul, amely nagy kommunikációs hálózatot épít ki a drónrajon keresztül, és a drónok összekapcsolódnak egymással, hogy a nagysebességű mozgás során a helyszíni helyzetnek megfelelően bizonyos formációban hajtsák végre a rájuk rendelt feladatokat. .
Feladás időpontja: 2024. június 12
