"נחיל" מל"טים מתייחס לשילוב של מל"טים קטנים בעלות נמוכה עם מטענים מרובים של משימות המבוססות על ארכיטקטורת מערכת פתוחה, בעלת היתרונות של אנטי-הרס, עלות נמוכה, ביזור ומאפייני תקיפה חכמים.
עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית רחפנים, תקשורת וטכנולוגיית רשת, והביקוש הגובר ליישומי רחפנים במדינות ברחבי העולם, יישומי רשתות שיתופיות מרובי רחפנים ורשתות עצמית של רחפנים הפכו למוקדי מחקר חדשים.
המצב הנוכחי של נחילי מזל"טים בסין
נכון לעכשיו, סין יכולה לממש את השילוב של מספר רכבי שיגור לשיגור 200 מל"טים בו-זמנית ליצירת מערך נחיל, מה שיקדם מאוד את היווצרותם המהירה של יכולות הלחימה של הנחילים הבלתי מאוישים של סין כגון שיתוף פעולה ברשתות, גיבוש מדויק, שינוי מערך, ו מכה מדויקת.
במאי 2022, צוות מחקר מאוניברסיטת ג'ה-ג'יאנג בסין פיתח טכנולוגיית נחיל רחפנים מיקרו-אינטליגנטית, המאפשרת לנחילי רחפנים לעבור בחופשיות בין יערות במבוק מגודלים ושופעים. יחד עם זאת, נחילי מזל"טים יכולים לצפות ולחקור באופן רציף את הסביבה, ולשלוט באופן אוטונומי על המערך כדי להימנע ממכשולים ולמנוע נזק.
טכנולוגיה זו פתרה בהצלחה שורה של בעיות קשות כמו ניווט אוטונומי, תכנון מסלולים והימנעות חכמה ממכשולים של נחילי מל"טים בסביבות בוגדניות ומתחלפות. ניתן להשתמש בו בשריפות, במדבריות, בצוקים ובסביבות אחרות שקשה לאנשים להגיע אליהם כדי להשלים משימות חיפוש והצלה.
כיצד מל"טים רוחשי סין מתקשרים זה עם זה?
רשת כלי הטיס הבלתי מאוישים, המכונה גם רשת המל"טים או הרשת אווירונאוטית בלתי מאוישת אד-הוק(UAANET), מבוססת על הרעיון שהתקשורת בין מל"טים מרובים אינה מסתמכת לחלוטין על מתקני תקשורת בסיסיים כגון תחנות בקרה קרקעיות או לוויינים.
במקום זאת, מזל"טים משמשים כצמתי רשת. כל צומת יכול להעביר הוראות פקודה ובקרה זה לזה, להחליף נתונים כגון מצב תפיסה, מצב בריאות ואיסוף מודיעין, ולהתחבר אוטומטית להקמת רשת סלולרית אלחוטית.
רשת אד-הוק של מל"טים היא צורה מיוחדת של רשת אד-הוק אלחוטית. יש לו לא רק את המאפיינים הטבועים של ריבוי הופ, ארגון עצמי וללא מרכז, אלא יש לו גם ייחוד משלו. התכונות העיקריות מוצגות כדלקמן:
(1) תנועה מהירה של צמתים ושינויים דינמיים מאוד בטופולוגיית הרשת
זהו ההבדל המשמעותי ביותר בין רשתות אד-הוק של מל"טים לרשתות אד-הוק מסורתיות. מהירות המל"טים היא בין 30 ל-460 קמ"ש. תנועה זו במהירות גבוהה תגרום לשינויים דינמיים ביותר בטופולוגיה, ובכך תשפיע על קישוריות הרשת והפרוטוקולים. השפעה רצינית על הביצועים.
במקביל, כשל התקשורת של פלטפורמת המל"טים וחוסר היציבות של קישור תקשורת קו הראייה יגרמו גם הם להפרעה בקישור ולעדכון טופולוגיה.
(2) דלילות של צמתים והטרוגניות של הרשת
צמתים של מל"טים מפוזרים באוויר, והמרחק בין הצמתים הוא בדרך כלל כמה קילומטרים. צפיפות הצומת במרחב אווירי מסוים נמוכה, כך שקישוריות הרשת היא בעיה ראויה לציון.
ביישומים מעשיים, מל"טים צריכים גם לתקשר עם פלטפורמות שונות כמו תחנות קרקע, לוויינים, מטוסים מאוישים ופלטפורמות חלל ליד. מבנה הרשת המארגן את עצמו עשוי לכלול סוגים שונים של רחפנים או לאמץ מבנה מבוזר היררכי. במקרים אלה, הצמתים הם הטרוגניים והרשת כולה עשויה להיות מחוברת באופן הטרוגני.
(3) יכולות צמתים חזקות וזמניות רשת
מכשירי התקשורת והמחשוב של הצמתים מסופקים בחלל ואנרגיה על ידי רחפנים. בהשוואה ל-MANET המסורתית, רשתות המארגנים בעצמם של מזל"טים בדרך כלל אינן צריכות לקחת בחשבון את צריכת האנרגיה של הצומת ובעיות כוח מחשוב.
היישום של GPS יכול לספק לצמתים מידע מדויק על מיקום ותזמון, מה שמקל על צמתים להשיג מידע מיקום משלהם ולסנכרן שעונים.
פונקציית תכנון הנתיבים של המחשב המשולב יכולה לסייע ביעילות בהחלטות ניתוב. רוב יישומי הרחפנים מבוצעים עבור משימות ספציפיות, וסדירות הפעולה אינה חזקה. במרחב אווירי מסוים קיים מצב בו צפיפות הצומת נמוכה ואי הוודאות הטיסה גדולה. לכן, לרשת יש אופי זמני חזק יותר.
(4) ייחודיות של מטרות הרשת
המטרה של רשתות אד-הוק מסורתיות היא ליצור קשרי עמית-לעמית, בעוד שרשתות ארגון עצמי של מזל"טים צריכות גם ליצור קשרי עמית-לעמית עבור פונקציית התיאום של רחפנים.
שנית, חלק מהצמתים ברשת צריכים לשמש גם כצמתים מרכזיים לאיסוף נתונים, בדומה לתפקוד של רשתות חיישנים אלחוטיות. לכן, יש צורך לתמוך בצבירה של תנועה.
שלישית, הרשת עשויה לכלול סוגים מרובים של חיישנים, ויש להבטיח ביעילות אסטרטגיות מסירת נתונים שונות עבור חיישנים שונים.
לבסוף, נתונים עסקיים כוללים תמונות, אודיו, וידאו וכו', בעלי מאפיינים של נפח נתוני שידור גדול, מבנה נתונים מגוון ורגישות עיכוב גבוהה, ויש להבטיח את ה-QoS המקביל.
(5) המיוחדות של מודל הניידות
למודל הניידות יש השפעה חשובה על פרוטוקול הניתוב וניהול הניידות של רשתות אד הוק. שלא כמו התנועה האקראית של MANET והתנועה של VANET המוגבלת לכבישים, לצמתי מזל"ט יש גם דפוסי תנועה ייחודיים משלהם.
בכמה יישומים מרובי מזל"טים, תכנון נתיב גלובלי מועדף. במקרה זה, תנועת המל"טים היא סדירה. עם זאת, מסלול הטיסה של מל"טים אוטומטיים אינו קבוע מראש, ותוכנית הטיסה עשויה להשתנות גם במהלך הפעולה.
שני דגמי ניידות למל"טים המבצעים משימות סיור:
הראשון הוא מודל הניידות האקראית של ישות, המבצע תנועות אקראיות הסתברותיות בפנייה שמאלה, ימינה וכיוון ישר לפי תהליך מרקוב שנקבע מראש.
השני הוא מודל הניוד המבוזר של פרומון דוחה (DPR), המנחה את תנועת המל"טים בהתאם לכמות הפרומונים המיוצרים בתהליך סיור המל"טים ובעל מאפייני חיפוש אמינים.
מודול זעיר ברשת uav ad-hoc לתקשורת אלחוטית של 10 ק"מ
IWAVEמודול רדיו UANET, גודל זעיר (5*6 ס"מ) וקל משקל (26 גרם) כדי להבטיח תקשורת של 10 ק"מ בין צמתי IP MESH ותחנת בקרת קרקע. מספר רב של FD-61MN uav רשת אד-הוק מודול OEM בניית רשת תקשורת גדולה נבנית דרך נחיל הרחפנים, והמל"טים מחוברים זה לזה כדי להשלים את המשימות שהוקצו במבנה מסוים בהתאם למצב באתר במהלך תנועה במהירות גבוהה .
זמן פרסום: יוני-12-2024
