დრონის "swarm" გულისხმობს იაფფასიანი პატარა თვითმფრინავების ინტეგრაციას მრავალი მისიის დატვირთვით, რომელიც დაფუძნებულია ღია სისტემის არქიტექტურაზე, რომელსაც აქვს დესტრუქციის საწინააღმდეგო, დაბალი ღირებულება, დეცენტრალიზაცია და ინტელექტუალური თავდასხმის მახასიათებლები.
თვითმფრინავების ტექნოლოგიის, კომუნიკაციისა და ქსელის ტექნოლოგიის სწრაფი განვითარებით და მსოფლიოს ქვეყნებში თვითმფრინავების აპლიკაციებზე მზარდი მოთხოვნილების გამო, მრავალდრონის ერთობლივი ქსელის აპლიკაციები და თვითმფრინავების თვითდაკავშირება გახდა ახალი კვლევის ცხელი წერტილები.
ჩინეთის დრონი Swarms-ის ამჟამინდელი სტატუსი
ამჟამად, ჩინეთს შეუძლია გააცნობიეროს მრავალი გამშვები სატრანსპორტო საშუალების კომბინაცია ერთდროულად 200 თვითმფრინავის გასაშვებად, რათა ჩამოყალიბდეს წყობის ფორმირება, რაც მნიშვნელოვნად შეუწყობს ხელს ჩინეთის უპილოტო გუნდების საბრძოლო შესაძლებლობების სწრაფ ფორმირებას, როგორიცაა ერთობლივი ქსელი, ზუსტი ფორმირება, ფორმირების შეცვლა და ზუსტი დარტყმა.
2022 წლის მაისში, ჩინეთის ჟეჟიანგის უნივერსიტეტის მკვლევარმა ჯგუფმა შეიმუშავა მიკროინტელექტუალური დრონის გროვის ტექნოლოგია, რომელიც საშუალებას აძლევს დრონების გუნდებს თავისუფლად გადაადგილდნენ გადაზრდილ და აყვავებულ ბამბუკის ტყეებს შორის. ამავდროულად, დრონების გუნდებს შეუძლიათ მუდმივად დააკვირდნენ და გამოიკვლიონ გარემო და ავტონომიურად აკონტროლონ ფორმირება, რათა თავიდან აიცილონ დაბრკოლებები და თავიდან აიცილონ ზიანი.
ამ ტექნოლოგიამ წარმატებით გადაჭრა რთული პრობლემების სერია, როგორიცაა ავტონომიური ნავიგაცია, ბილიკის დაგეგმვა და უპილოტო საფრენი აპარატების ჭექა-ქუხილის ინტელექტუალური დაბრკოლებების თავიდან აცილება მოღალატე და ცვალებადი გარემოში. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხანძრებში, უდაბნოებში, კლდეებში და სხვა გარემოში, რომლებზეც ძნელია ადამიანების მიღწევა სამძებრო-სამაშველო მისიების დასასრულებლად.
როგორ ურთიერთობენ ჩინეთის მფრინავი დრონები ერთმანეთთან?
უპილოტო საფრენი აპარატების ქსელი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც უპილოტო საფრენი აპარატების ქსელიუპილოტო საჰაერო ხომალდის ad hoc ქსელი(UAANET), დაფუძნებულია იმ აზრზე, რომ მრავალჯერადი თვითმფრინავებს შორის კომუნიკაცია მთლიანად არ ეყრდნობა ძირითად საკომუნიკაციო ობიექტებს, როგორიცაა სახმელეთო კონტროლის სადგურები ან თანამგზავრები.
ამის ნაცვლად, დრონები გამოიყენება ქსელის კვანძებად. თითოეულ კვანძს შეუძლია გადააგზავნოს ბრძანება და აკონტროლოს ინსტრუქციები ერთმანეთს, გაცვალოს მონაცემები, როგორიცაა აღქმის სტატუსი, ჯანმრთელობის მდგომარეობა და დაზვერვის შეგროვება და ავტომატურად დაკავშირება უკაბელო მობილური ქსელის დასამყარებლად.
UAV ad hoc ქსელი არის უკაბელო ad hoc ქსელის სპეციალური ფორმა. მას არა მხოლოდ აქვს მულტი-ჰოპის, თვითორგანიზაციის და არა ცენტრის თანდაყოლილი მახასიათებლები, არამედ აქვს საკუთარი თავისებურებაც. ძირითადი მახასიათებლები წარმოდგენილია შემდეგნაირად:
(1) კვანძების მაღალსიჩქარიანი მოძრაობა და უაღრესად დინამიური ცვლილებები ქსელის ტოპოლოგიაში
ეს არის ყველაზე მნიშვნელოვანი განსხვავება UAV ad hoc ქსელებსა და ტრადიციულ ad hoc ქსელებს შორის. უპილოტო საფრენი აპარატების სიჩქარე 30-დან 460 კმ/სთ-მდეა. ეს მაღალსიჩქარიანი მოძრაობა გამოიწვევს უაღრესად დინამიურ ცვლილებებს ტოპოლოგიაში, რაც გავლენას მოახდენს ქსელის დაკავშირებასა და პროტოკოლებზე. სერიოზული გავლენა შესრულებაზე.
ამავდროულად, უპილოტო საფრენი აპარატის პლატფორმის კომუნიკაციის გაუმართაობა და მხედველობის ხაზის საკომუნიკაციო ბმულის არასტაბილურობა ასევე გამოიწვევს ბმულის შეწყვეტას და ტოპოლოგიის განახლებას.
(2) კვანძების სიმცირე და ქსელის ჰეტეროგენულობა
უპილოტო საფრენი აპარატების კვანძები მიმოფანტულია ჰაერში, ხოლო კვანძებს შორის მანძილი ჩვეულებრივ რამდენიმე კილომეტრია. კვანძის სიმკვრივე გარკვეულ საჰაერო სივრცეში დაბალია, ამიტომ ქსელთან დაკავშირება საყურადღებო საკითხია.
პრაქტიკულ გამოყენებაში უპილოტო საფრენ აპარატებს ასევე სჭირდებათ კომუნიკაცია სხვადასხვა პლატფორმებთან, როგორიცაა სახმელეთო სადგურები, თანამგზავრები, პილოტირებული თვითმფრინავები და კოსმოსური პლატფორმების მახლობლად. თვითორგანიზებული ქსელის სტრუქტურა შეიძლება მოიცავდეს სხვადასხვა ტიპის თვითმფრინავებს ან მიიღოს იერარქიულად განაწილებული სტრუქტურა. ამ შემთხვევებში, კვანძები ჰეტეროგენულია და მთელი ქსელი შეიძლება იყოს ჰეტეროგენულად ურთიერთდაკავშირებული.
(3) კვანძის ძლიერი შესაძლებლობები და ქსელის დროებითი
კვანძების საკომუნიკაციო და გამოთვლითი მოწყობილობები დრონებით უზრუნველყოფილია სივრცითა და ენერგიით. ტრადიციულ MANET-თან შედარებით, დრონის თვითორგანიზების ქსელებს, როგორც წესი, არ სჭირდებათ კვანძების ენერგიის მოხმარებისა და გამოთვლითი ენერგიის საკითხების გათვალისწინება.
GPS-ის გამოყენებას შეუძლია კვანძებს მიაწოდოს ზუსტი პოზიციონირებისა და დროის ინფორმაცია, რაც აადვილებს კვანძებს საკუთარი მდებარეობის ინფორმაციის მოპოვებას და საათების სინქრონიზაციას.
ბორტ კომპიუტერის ბილიკის დაგეგმვის ფუნქციას შეუძლია ეფექტურად დაეხმაროს მარშრუტიზაციის გადაწყვეტილებებს. უპილოტო აპლიკაციების უმეტესობა ხორციელდება კონკრეტული ამოცანებისთვის და ოპერაციის რეგულარულობა არ არის ძლიერი. გარკვეულ საჰაერო სივრცეში არის სიტუაცია, როდესაც კვანძის სიმკვრივე დაბალია და ფრენის გაურკვევლობა დიდი. აქედან გამომდინარე, ქსელს უფრო ძლიერი დროებითი ხასიათი აქვს.
(4) ქსელის მიზნების უნიკალურობა
ტრადიციული Ad Hoc ქსელების მიზანია თანატოლებთან კავშირების დამყარება, ხოლო დრონის თვითორგანიზებულ ქსელებს ასევე სჭირდებათ თანატოლებთან კავშირების დამყარება დრონების კოორდინაციის ფუნქციისთვის.
მეორეც, ქსელის ზოგიერთ კვანძს ასევე სჭირდება მონაცემთა შეგროვების ცენტრალური კვანძები, უკაბელო სენსორული ქსელების ფუნქციის მსგავსი. ამიტომ, აუცილებელია ტრაფიკის აგრეგაციის მხარდაჭერა.
მესამე, ქსელი შეიძლება შეიცავდეს რამდენიმე ტიპის სენსორს და სხვადასხვა სენსორებისთვის მონაცემთა მიწოდების სხვადასხვა სტრატეგია უნდა იყოს ეფექტური გარანტირებული.
და ბოლოს, ბიზნეს მონაცემები მოიცავს სურათებს, აუდიოს, ვიდეოს და ა.შ., რომლებსაც აქვთ გადაცემის დიდი მოცულობის, მონაცემთა დივერსიფიცირებული სტრუქტურისა და მაღალი შეფერხების მგრძნობელობის მახასიათებლები და შესაბამისი QoS უნდა იყოს უზრუნველყოფილი.
(5) მობილობის მოდელის თავისებურება
მობილურობის მოდელს აქვს მნიშვნელოვანი გავლენა მარშრუტიზაციის პროტოკოლზე და Ad Hoc ქსელების მობილურობის მართვაზე. განსხვავებით MANET-ის შემთხვევითი მოძრაობისა და VANET-ის მოძრაობისგან, რომელიც შემოიფარგლება გზებით, დრონის კვანძებს ასევე აქვთ საკუთარი უნიკალური მოძრაობის შაბლონები.
ზოგიერთ მრავალდრონის პროგრამაში უპირატესობა ენიჭება გლობალური ბილიკის დაგეგმვას. ამ შემთხვევაში დრონების მოძრაობა რეგულარულია. ამასთან, ავტომატიზირებული დრონების ფრენის გზა წინასწარ განსაზღვრული არ არის და ფრენის გეგმა ასევე შეიძლება შეიცვალოს ექსპლუატაციის დროს.
ორი მობილობის მოდელი უპილოტო საფრენი აპარატებისთვის, რომლებიც ასრულებენ სადაზვერვო მისიებს:
პირველი არის ერთეულის შემთხვევითი მობილობის მოდელი, რომელიც ასრულებს ალბათურ დამოუკიდებელ შემთხვევით მოძრაობებს მარცხნივ, მარჯვნივ და სწორი მიმართულებით წინასწარ განსაზღვრული მარკოვის პროცესის მიხედვით.
მეორე არის განაწილებული ფერომონის მოგერიების მობილობის მოდელი (DPR), რომელიც ხელმძღვანელობს თვითმფრინავების მოძრაობას უპილოტო საფრენი აპარატების დაზვერვის პროცესში წარმოებული ფერომონების რაოდენობის მიხედვით და აქვს საიმედო საძიებო მახასიათებლები.
uav ad hoc ქსელის პატარა მოდული 10 კმ უკაბელო კომუნიკაციისთვის
IWAVEUANET რადიო მოდული, პატარა ზომა (5*6 სმ) და მსუბუქი წონა (26 გ), რათა უზრუნველყოს 10 კმ კომუნიკაცია IP MESH კვანძებსა და მიწისზედა მართვის სადგურს შორის. მრავალჯერადი FD-61MN uav ad hoc ქსელი OEM მოდული, რომელიც აშენებს დიდ საკომუნიკაციო ქსელს, აგებულია დრონის გროვის მეშვეობით და თვითმფრინავები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, რათა დაასრულონ დავალებული ამოცანები გარკვეულ ფორმაციაში ადგილზე სიტუაციის შესაბამისად მაღალი სიჩქარით გადაადგილების დროს. .
გამოქვეყნების დრო: ივნ-12-2024
