Dronu "bars" attiecas uz zemu izmaksu mazu bezpilota lidaparātu integrāciju ar vairākām misiju lietderīgajām slodzēm, pamatojoties uz atvērtas sistēmas arhitektūru, kuras priekšrocības ir pret iznīcināšanu, zemas izmaksas, decentralizācija un inteliģentas uzbrukuma īpašības.
Strauji attīstoties dronu tehnoloģijām, komunikāciju un tīklu tehnoloģijām un pieaugot pieprasījumam pēc dronu lietojumprogrammām visā pasaulē, vairāku dronu sadarbības tīklu lietojumprogrammas un dronu paštīklošana ir kļuvušas par jauniem pētniecības karstajiem punktiem.
Pašreizējais Ķīnas dronu spietu stāvoklis
Pašlaik Ķīna var realizēt vairāku nesējraķešu kombināciju, lai vienlaikus palaistu 200 bezpilota lidaparātus, veidojot spietu, kas lielā mērā veicinās Ķīnas bezpilota spietu kaujas spēju, piemēram, sadarbības tīklu veidošanu, precīzu formēšanu, formējuma maiņas un precizitātes trieciens.
2022. gada maijā pētnieku grupa no Džedzjanas universitātes Ķīnā izstrādāja mikrointeliģentu dronu spietu tehnoloģiju, kas ļauj dronu spietiem brīvi pārvietoties pa aizaugušiem un sulīgiem bambusa mežiem. Tajā pašā laikā dronu spieti var nepārtraukti novērot un izpētīt vidi, kā arī autonomi kontrolēt veidojumu, lai izvairītos no šķēršļiem un bojājumiem.
Šī tehnoloģija ir veiksmīgi atrisinājusi virkni sarežģītu problēmu, piemēram, autonoma navigācija, trases plānošana un UAV baru inteliģenta šķēršļu izvairīšanās nodevīgā un mainīgā vidē. To var izmantot ugunsgrēkos, tuksnešos, klintīs un citās vidēs, kuras cilvēkiem ir grūti sasniegt, lai pabeigtu meklēšanas un glābšanas misijas.
Kā Ķīnas spietojošie droni sazinās viens ar otru?
Bezpilota lidaparātu tīkls, kas pazīstams arī kā bezpilota lidaparātu tīkls vaibezpilota aeronavigācijas ad hoc tīkls(UAANET), balstās uz ideju, ka saziņa starp vairākiem droniem pilnībā nepaļaujas uz pamata sakaru līdzekļiem, piemēram, zemes vadības stacijām vai satelītiem.
Tā vietā droni tiek izmantoti kā tīkla mezgli. Katrs mezgls var pārsūtīt komandu un vadības instrukcijas viens otram, apmainīties ar datiem, piemēram, uztveres statusu, veselības stāvokli un informācijas apkopošanu, un automātiski izveidot savienojumu, lai izveidotu bezvadu mobilo tīklu.
UAV ad hoc tīkls ir īpašs bezvadu ad hoc tīkla veids. Tam ir ne tikai raksturīgas vairāku apiņu, pašorganizācijas un centra neesamības iezīmes, bet arī sava specifika. Galvenās funkcijas tiek ieviestas šādi:
(1) Liela ātruma mezglu kustība un ļoti dinamiskas izmaiņas tīkla topoloģijā
Šī ir visnozīmīgākā atšķirība starp UAV ad hoc tīkliem un tradicionālajiem ad hoc tīkliem. Bezpilota lidaparātu ātrums ir no 30 līdz 460 km/h. Šī ātrgaitas kustība izraisīs ļoti dinamiskas topoloģijas izmaiņas, tādējādi ietekmējot tīkla savienojamību un protokolus. Nopietna ietekme uz veiktspēju.
Tajā pašā laikā UAV platformas komunikācijas kļūme un redzes līnijas sakaru saites nestabilitāte izraisīs arī saites pārtraukumus un topoloģijas atjaunināšanu.
(2) Mezglu retums un tīkla neviendabīgums
UAV mezgli ir izkaisīti gaisā, un attālums starp mezgliem parasti ir vairāki kilometri. Mezglu blīvums noteiktā gaisa telpā ir zems, tāpēc tīkla savienojamība ir vērā ņemama problēma.
Praktiskos lietojumos bezpilota lidaparātiem ir arī jāsazinās ar dažādām platformām, piemēram, zemes stacijām, satelītiem, pilotējamiem lidaparātiem un tuvu kosmosa platformām. Pašorganizējošā tīkla struktūra var ietvert dažāda veida dronus vai pieņemt hierarhisku sadalītu struktūru. Šajos gadījumos mezgli ir neviendabīgi, un viss tīkls var būt neviendabīgi savstarpēji savienots.
(3) Spēcīgas mezgla iespējas un tīkla īslaicīgums
Mezglu sakaru un skaitļošanas ierīces ar telpu un enerģiju nodrošina ar droniem. Salīdzinot ar tradicionālo MANET, dronu pašorganizējošiem tīkliem parasti nav jāņem vērā mezglu enerģijas patēriņš un skaitļošanas jaudas problēmas.
GPS lietojumprogramma var nodrošināt mezglus ar precīzu pozicionēšanas un laika informāciju, atvieglojot mezglu atrašanās vietas informācijas iegūšanu un pulksteņu sinhronizēšanu.
Borta datora ceļa plānošanas funkcija var efektīvi palīdzēt pieņemt lēmumus par maršrutēšanu. Lielākā daļa dronu lietojumu tiek veikti konkrētiem uzdevumiem, un darbības regularitāte nav spēcīga. Noteiktā gaisa telpā ir situācija, kad mezglu blīvums ir mazs un lidojuma nenoteiktība ir liela. Tāpēc tīklam ir spēcīgāks pagaidu raksturs.
(4) Tīkla mērķu unikalitāte
Tradicionālo Ad Hoc tīklu mērķis ir izveidot vienādranga savienojumus, savukārt dronu pašorganizējošiem tīkliem ir jāizveido arī vienādranga savienojumi dronu koordinācijas funkcijai.
Otrkārt, dažiem tīkla mezgliem ir jākalpo arī kā centrālajiem datu vākšanas mezgliem, līdzīgi kā bezvadu sensoru tīklu funkcija. Tāpēc ir nepieciešams atbalstīt satiksmes apkopošanu.
Treškārt, tīkls var ietvert vairāku veidu sensorus, un ir efektīvi jāgarantē dažādas datu piegādes stratēģijas dažādiem sensoriem.
Visbeidzot, biznesa dati ietver attēlus, audio, video utt., kam ir liela pārraides datu apjoma, daudzveidīgas datu struktūras un lielas aizkaves jutīguma īpašības, un ir jānodrošina atbilstošs QoS.
(5) Mobilitātes modeļa specifika
Mobilitātes modelim ir liela ietekme uz Ad Hoc tīklu maršrutēšanas protokolu un mobilitātes pārvaldību. Atšķirībā no nejaušās MANET kustības un VANET kustības, kas aprobežojas ar ceļiem, dronu mezgliem ir arī savi unikāli kustības modeļi.
Dažās vairāku dronu lietojumprogrammās priekšroka tiek dota globālai ceļa plānošanai. Šajā gadījumā dronu kustība ir regulāra. Taču automatizēto dronu lidojuma trajektorija nav iepriekš noteikta, un darbības laikā var mainīties arī lidojuma plāns.
Divi mobilitātes modeļi bezpilota lidaparātiem, kas veic izlūkošanas misijas:
Pirmais ir entītiju nejaušās mobilitātes modelis, kas veic varbūtības neatkarīgas nejaušas kustības kreisajā pagriezienā, labajā pagriezienā un taisnā virzienā saskaņā ar iepriekš noteiktu Markova procesu.
Otrais ir izplatītais feromonu atbaidīšanas mobilitātes modelis (DPR), kas vada dronu kustību atbilstoši UAV izlūkošanas procesa laikā saražoto feromonu daudzumam un kuram ir uzticami meklēšanas raksturlielumi.
uav ad hoc tīkla niecīgs modulis 10 km bezvadu saziņai
IWAVEUANET radio modulis, mazs izmērs (5 * 6 cm) un viegls svars (26 g), lai nodrošinātu 10 km saziņu starp IP MESH mezgliem un zemes vadības staciju. Vairāki FD-61MN uav ad hoc tīkla OEM moduļi, kas veido lielu sakaru tīklu, izmantojot dronu spietu, un droni ir savstarpēji savienoti, lai izpildītu uzticētos uzdevumus noteiktā sastāvā atbilstoši situācijai uz vietas ātrgaitas kustības laikā .
Izlikšanas laiks: 12. jūnijs 2024
