드론 "군집"은 파괴 방지, 저비용, 분산화 및 지능형 공격 특성의 장점을 지닌 개방형 시스템 아키텍처를 기반으로 다양한 임무 페이로드와 저비용 소형 드론을 통합한 것을 의미합니다.
드론 기술, 통신 및 네트워크 기술의 급속한 발전과 전 세계 국가에서 드론 애플리케이션에 대한 수요가 증가함에 따라 다중 드론 협업 네트워킹 애플리케이션과 드론 자체 네트워킹이 새로운 연구 핫스팟이 되었습니다.
중국 드론 군집 현황
현재 중국은 다수의 발사체 조합을 통해 한 번에 200대의 드론을 발사해 군집 대형을 형성할 수 있다. 이는 협력 네트워킹, 정밀 대형, 대형 변경, 전투 능력 등 중국 무인 군집의 전투 능력의 급속한 형성을 크게 촉진할 것이다. 정밀 타격.
2022년 5월 중국 저장대학교 연구팀은 무성하고 무성한 대나무 숲 사이를 드론 떼가 자유롭게 이동할 수 있는 마이크로 지능형 드론 떼 기술을 개발했습니다. 동시에 드론 떼는 지속적으로 환경을 관찰하고 탐색할 수 있으며, 장애물을 피하고 손상을 피하기 위해 자율적으로 대형을 제어할 수 있습니다.
이 기술은 위험하고 변화무쌍한 환경에서 자율 항법, 궤도 계획, UAV 떼의 지능형 장애물 회피 등 일련의 어려운 문제를 성공적으로 해결했습니다. 화재, 사막, 절벽 및 사람들이 접근하기 어려운 기타 환경에서 수색 및 구조 임무를 완료하는 데 사용할 수 있습니다.
중국의 군집 드론은 어떻게 서로 통신합니까?
무인 항공기 네트워크는 UAV 네트워크 또는 UAV 네트워크라고도 알려져 있습니다.무인항공 임시망(UAANET)은 여러 드론 간의 통신이 지상 관제소나 위성과 같은 기본 통신 시설에 전적으로 의존하지 않는다는 아이디어를 기반으로 합니다.
대신 드론은 네트워크 노드로 사용됩니다. 각 노드는 서로 명령 및 제어 명령을 전달하고 인식 상태, 건강 상태, 지능 수집 등의 데이터를 교환하고 자동으로 연결하여 무선 모바일 네트워크를 구축할 수 있습니다.
UAV Ad Hoc 네트워크는 특별한 형태의 무선 Ad Hoc 네트워크입니다. 다중 홉, 자기 조직화, 중심 없음이라는 고유한 특성을 가질 뿐만 아니라 고유한 특성도 가지고 있습니다. 주요 기능은 다음과 같이 소개됩니다.
(1) 노드의 고속 이동과 네트워크 토폴로지의 매우 역동적인 변화
이는 UAV Ad Hoc 네트워크와 기존 Ad Hoc 네트워크 간의 가장 중요한 차이점입니다. UAV의 속도는 30~460km/h입니다. 이러한 고속 이동으로 인해 토폴로지가 매우 동적으로 변경되어 네트워크 연결 및 프로토콜에 영향을 미칩니다. 성능에 심각한 영향을 미칩니다.
동시에 UAV 플랫폼의 통신 오류와 가시선 통신 링크의 불안정성으로 인해 링크 중단 및 토폴로지 업데이트도 발생합니다.
(2) 노드의 희소성과 네트워크의 이질성
UAV 노드는 공중에 흩어져 있으며 노드 사이의 거리는 일반적으로 수 킬로미터입니다. 특정 공역의 노드 밀도가 낮기 때문에 네트워크 연결이 주목할만한 문제입니다.
실제 응용 분야에서 UAV는 지상국, 위성, 유인 항공기, 근거리 우주 플랫폼 등 다양한 플랫폼과도 통신해야 합니다. 자기 조직화 네트워크 구조는 다양한 종류의 드론을 포함할 수도 있고 계층적 분산 구조를 채택할 수도 있습니다. 이러한 경우 노드는 이질적이며 전체 네트워크는 이질적으로 상호 연결될 수 있습니다.
(3) 강력한 노드 기능 및 네트워크 임시성
노드의 통신 및 컴퓨팅 장치에는 드론을 통해 공간과 에너지가 제공됩니다. 기존 MANET과 비교하여 드론 자체 구성 네트워크는 일반적으로 노드 에너지 소비 및 컴퓨팅 성능 문제를 고려할 필요가 없습니다.
GPS를 적용하면 노드에 정확한 위치 및 타이밍 정보를 제공할 수 있으므로 노드가 자신의 위치 정보를 얻고 시계를 동기화하는 것이 더 쉬워집니다.
온보드 컴퓨터의 경로 계획 기능은 경로 결정을 효과적으로 지원할 수 있습니다. 대부분의 드론 애플리케이션은 특정 작업을 위해 수행되며 작동 규칙성이 강하지 않습니다. 특정 공역에서는 노드 밀도가 낮고 비행 불확실성이 큰 상황이 있습니다. 따라서 네트워크는 일시적인 성격이 더 강합니다.
(4) 네트워크 목표의 고유성
전통적인 Ad Hoc 네트워크의 목표는 P2P 연결을 설정하는 것이지만 드론 자체 구성 네트워크도 드론의 조정 기능을 위해 P2P 연결을 설정해야 합니다.
둘째, 네트워크의 일부 노드는 무선 센서 네트워크의 기능과 유사하게 데이터 수집을 위한 중앙 노드 역할도 해야 합니다. 따라서 트래픽 집합(Traffic Aggregation)을 지원하는 것이 필요합니다.
셋째, 네트워크에는 여러 유형의 센서가 포함될 수 있으며, 다양한 센서에 대한 다양한 데이터 전달 전략이 효과적으로 보장되어야 합니다.
마지막으로 비즈니스 데이터에는 이미지, 오디오, 비디오 등이 포함되며, 이는 전송 데이터 볼륨이 크고, 데이터 구조가 다양하며, 지연 감도가 높다는 특성을 가지며 해당 QoS가 보장되어야 합니다.
(5) 모빌리티 모델의 특수성
이동성 모델은 Ad Hoc 네트워크의 라우팅 프로토콜과 이동성 관리에 중요한 영향을 미칩니다. MANET의 무작위 이동이나 도로에 국한된 VANET의 이동과 달리 드론 노드 역시 고유한 이동 패턴을 가지고 있습니다.
일부 다중 드론 애플리케이션에서는 전역 경로 계획이 선호됩니다. 이 경우 드론의 움직임은 규칙적입니다. 그러나 자동화 드론의 비행 경로는 미리 정해져 있지 않으며, 비행 계획도 운용 중에 변경될 수 있다.
정찰 임무를 수행하는 UAV를 위한 두 가지 이동성 모델:
첫 번째는 개체 무작위 이동성 모델로 미리 정해진 마르코프 과정에 따라 좌회전, 우회전, 직진 방향으로 확률적으로 독립적인 무작위 이동을 수행한다.
두 번째는 분산형 페로몬 반발 이동성 모델(DPR)로 무인기 정찰 과정에서 생성되는 페로몬의 양에 따라 드론의 이동을 유도하고 신뢰성 있는 탐색 특성을 갖는다.
10km 무선 통신을 위한 uav 임시 네트워크 소형 모듈
아이웨이브UANET 무선 모듈은 작은 크기(5*6cm)와 가벼운 무게(26g)로 IP MESH 노드와 지상 관제소 간의 10km 통신을 보장합니다. 대규모 통신 네트워크를 구축하는 다중 FD-61MN uav ad hoc 네트워크 OEM 모듈은 드론 떼를 통해 구축되며, 드론은 서로 상호 연결되어 고속 이동 시 현장 상황에 따라 일정한 형태로 할당된 작업을 완료합니다. .
게시 시간: 2024년 6월 12일
