โดรน "ฝูง" หมายถึงการรวมโดรนขนาดเล็กราคาประหยัดเข้ากับภารกิจหลายภารกิจตามสถาปัตยกรรมระบบเปิด ซึ่งมีข้อดีคือ การป้องกันการทำลายล้าง ต้นทุนต่ำ การกระจายอำนาจ และลักษณะการโจมตีอัจฉริยะ
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีโดรน เทคโนโลยีการสื่อสารและเครือข่าย และความต้องการแอพพลิเคชั่นโดรนที่เพิ่มขึ้นในประเทศต่างๆ ทั่วโลก แอพพลิเคชั่นเครือข่ายการทำงานร่วมกันแบบหลายโดรนและเครือข่ายโดรนด้วยตนเองจึงกลายเป็นจุดสำคัญในการวิจัยใหม่
สถานะปัจจุบันของฝูงโดรนของจีน
ปัจจุบัน จีนสามารถผสมผสานยานพาหนะปล่อยยานหลายลำเพื่อปล่อยโดรนได้ครั้งละ 200 ลำเพื่อสร้างรูปแบบฝูง ซึ่งจะส่งเสริมการก่อตัวอย่างรวดเร็วของความสามารถในการรบแบบฝูงไร้คนขับของจีน เช่น เครือข่ายความร่วมมือ การก่อตัวที่แม่นยำ การเปลี่ยนแปลงรูปแบบ และ การโจมตีที่แม่นยำ
ในเดือนพฤษภาคม ปี 2022 ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเจ้อเจียงในประเทศจีนได้พัฒนาเทคโนโลยีฝูงโดรนอัจฉริยะระดับไมโคร ซึ่งช่วยให้ฝูงโดรนสามารถกระจัดกระจายได้อย่างอิสระท่ามกลางป่าไผ่รกและเขียวชอุ่ม ในเวลาเดียวกัน ฝูงโดรนสามารถสังเกตและสำรวจสภาพแวดล้อมได้อย่างต่อเนื่อง และควบคุมการก่อตัวของขบวนรถโดยอัตโนมัติเพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางและหลีกเลี่ยงความเสียหาย
เทคโนโลยีนี้ประสบความสำเร็จในการแก้ปัญหาที่ยากลำบากต่างๆ เช่น การนำทางอัตโนมัติ การวางแผนเส้นทาง และการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางอันชาญฉลาดของฝูง UAV ในสภาพแวดล้อมที่อันตรายและเปลี่ยนแปลงได้ สามารถใช้ในไฟ ทะเลทราย หน้าผา และสภาพแวดล้อมอื่นๆ ที่ผู้คนเข้าถึงได้ยากเพื่อทำภารกิจค้นหาและกู้ภัยให้สำเร็จ
โดรนจับกลุ่มของจีนสื่อสารกันอย่างไร?
เครือข่ายอากาศยานไร้คนขับหรือที่รู้จักกันในชื่อเครือข่ายของ UAV หรือเครือข่ายเฉพาะกิจการบินไร้คนขับ(UAANET) มีพื้นฐานมาจากแนวคิดที่ว่าการสื่อสารระหว่างโดรนหลายลำนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับสิ่งอำนวยความสะดวกการสื่อสารขั้นพื้นฐานทั้งหมด เช่น สถานีควบคุมภาคพื้นดินหรือดาวเทียม
แต่โดรนกลับถูกใช้เป็นโหนดเครือข่ายแทน แต่ละโหนดสามารถส่งต่อคำสั่งและคำสั่งควบคุมซึ่งกันและกัน แลกเปลี่ยนข้อมูล เช่น สถานะการรับรู้ สถานะสุขภาพ และการรวบรวมข่าวกรอง และเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติเพื่อสร้างเครือข่ายมือถือไร้สาย
เครือข่ายเฉพาะกิจ UAV เป็นรูปแบบพิเศษของเครือข่ายเฉพาะกิจไร้สาย มันไม่ได้มีเพียงคุณลักษณะโดยธรรมชาติของ multi-hop, การจัดระเบียบตัวเอง และไม่มีศูนย์กลาง แต่ยังมีลักษณะเฉพาะของตัวเองอีกด้วย มีการแนะนำคุณสมบัติหลักดังต่อไปนี้:
(1) การเคลื่อนที่ของโหนดด้วยความเร็วสูงและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเครือข่ายแบบไดนามิกสูง
นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างเครือข่ายเฉพาะกิจ UAV และเครือข่ายเฉพาะกิจแบบดั้งเดิม ความเร็วของ UAV อยู่ระหว่าง 30 ถึง 460 กม./ชม. การเคลื่อนไหวความเร็วสูงนี้จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกสูงในโทโพโลยี ซึ่งส่งผลต่อการเชื่อมต่อเครือข่ายและโปรโตคอล ผลกระทบร้ายแรงต่อประสิทธิภาพการทำงาน
ในเวลาเดียวกัน ความล้มเหลวในการสื่อสารของแพลตฟอร์ม UAV และความไม่เสถียรของลิงก์การสื่อสารแนวสายตาจะทำให้เกิดการหยุดชะงักของลิงก์และการอัปเดตโทโพโลยีด้วย
(2) ความกระจัดกระจายของโหนดและความหลากหลายของเครือข่าย
โหนด UAV กระจัดกระจายอยู่ในอากาศ และระยะห่างระหว่างโหนดมักจะอยู่ที่หลายกิโลเมตร ความหนาแน่นของโหนดในน่านฟ้าบางแห่งต่ำ ดังนั้นการเชื่อมต่อเครือข่ายจึงเป็นปัญหาที่น่าสังเกต
ในการใช้งานจริง UAV ยังจำเป็นต้องสื่อสารกับแพลตฟอร์มต่างๆ เช่น สถานีภาคพื้นดิน ดาวเทียม เครื่องบินควบคุม และแพลตฟอร์มในอวกาศใกล้ โครงสร้างเครือข่ายที่จัดระเบียบตัวเองอาจรวมถึงโดรนประเภทต่างๆ หรือใช้โครงสร้างแบบกระจายแบบลำดับชั้น ในกรณีเหล่านี้ โหนดต่างกันและเครือข่ายทั้งหมดอาจเชื่อมต่อถึงกันต่างกัน
(3) ความสามารถของโหนดที่แข็งแกร่งและความชั่วคราวของเครือข่าย
อุปกรณ์สื่อสารและคอมพิวเตอร์ของโหนดได้รับพื้นที่และพลังงานจากโดรน เมื่อเปรียบเทียบกับ MANET แบบดั้งเดิมแล้ว เครือข่ายการจัดการตัวเองด้วยโดรนโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงการใช้พลังงานของโหนดและปัญหาด้านพลังงานในการประมวลผล
การประยุกต์ใช้ GPS สามารถให้ข้อมูลตำแหน่งและเวลาที่แม่นยำแก่โหนด ทำให้โหนดสามารถรับข้อมูลตำแหน่งของตนเองและซิงโครไนซ์นาฬิกาได้ง่ายขึ้น
ฟังก์ชันการวางแผนเส้นทางของคอมพิวเตอร์ออนบอร์ดสามารถช่วยตัดสินใจกำหนดเส้นทางได้อย่างมีประสิทธิภาพ การใช้งานโดรนส่วนใหญ่จะใช้งานเฉพาะงาน และความสม่ำเสมอในการปฏิบัติงานไม่แข็งแกร่ง ในน่านฟ้าบางแห่ง มีสถานการณ์ที่ความหนาแน่นของโหนดต่ำและความไม่แน่นอนในการบินมีมาก ดังนั้นเครือข่ายจึงมีลักษณะชั่วคราวที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น
(4) เอกลักษณ์ของเป้าหมายเครือข่าย
เป้าหมายของเครือข่าย Ad Hoc แบบดั้งเดิมคือการสร้างการเชื่อมต่อแบบเพียร์ทูเพียร์ ในขณะที่เครือข่ายการจัดการตัวเองด้วยโดรนยังจำเป็นต้องสร้างการเชื่อมต่อแบบเพียร์ทูเพียร์สำหรับฟังก์ชันการประสานงานของโดรนด้วย
ประการที่สอง บางโหนดในเครือข่ายยังจำเป็นต้องทำหน้าที่เป็นโหนดกลางสำหรับการรวบรวมข้อมูล คล้ายกับการทำงานของเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องรองรับการรวมตัวของการรับส่งข้อมูล
ประการที่สาม เครือข่ายอาจมีเซ็นเซอร์หลายประเภท และจำเป็นต้องรับประกันกลยุทธ์การส่งข้อมูลที่แตกต่างกันสำหรับเซ็นเซอร์ต่างๆ อย่างมีประสิทธิภาพ
สุดท้ายนี้ ข้อมูลทางธุรกิจรวมถึงรูปภาพ เสียง วิดีโอ ฯลฯ ซึ่งมีลักษณะของปริมาณข้อมูลการส่งข้อมูลขนาดใหญ่ โครงสร้างข้อมูลที่หลากหลาย และความไวในการหน่วงเวลาสูง และจำเป็นต้องรับประกัน QoS ที่สอดคล้องกัน
(5) ลักษณะเฉพาะของรูปแบบการเคลื่อนที่
โมเดลการเคลื่อนที่มีผลกระทบสำคัญต่อโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางและการจัดการการเคลื่อนที่ของเครือข่าย Ad Hoc ซึ่งแตกต่างจากการเคลื่อนไหวแบบสุ่มของ MANET และการเคลื่อนไหวของ VANET ที่จำกัดอยู่บนถนน โหนดโดรนยังมีรูปแบบการเคลื่อนไหวที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเองอีกด้วย
ในการใช้งานโดรนหลายตัวบางตัว ควรใช้การวางแผนเส้นทางทั่วโลก ในกรณีนี้การเคลื่อนไหวของโดรนจะเป็นปกติ อย่างไรก็ตาม เส้นทางการบินของโดรนอัตโนมัติไม่ได้ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้า และแผนการบินอาจมีการเปลี่ยนแปลงระหว่างปฏิบัติการด้วย
โมเดลการเคลื่อนที่สองแบบสำหรับ UAV ที่ปฏิบัติภารกิจลาดตระเวน:
ประการแรกคือแบบจำลองการเคลื่อนที่แบบสุ่มของเอนทิตี ซึ่งดำเนินการเคลื่อนที่แบบสุ่มโดยอิสระตามความน่าจะเป็นในการเลี้ยวซ้าย เลี้ยวขวา และทิศทางตรงตามกระบวนการมาร์คอฟที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
อย่างที่สองคือโมเดลการเคลื่อนที่ขับไล่ฟีโรโมนแบบกระจาย (DPR) ซึ่งแนะนำการเคลื่อนที่ของโดรนตามปริมาณฟีโรโมนที่ผลิตในระหว่างกระบวนการลาดตระเวน UAV และมีลักษณะการค้นหาที่เชื่อถือได้
ไอเวฟโมดูลวิทยุ UANET ขนาดเล็ก (5*6 ซม.) และน้ำหนักเบา (26 กรัม) เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการสื่อสาร 10 กม. ระหว่างโหนด IP MESH และสถานีควบคุมภาคพื้นดิน โมดูล OEM เครือข่ายเฉพาะกิจ FD-61MN uav หลายโมดูลที่สร้างเครือข่ายการสื่อสารขนาดใหญ่ถูกสร้างขึ้นผ่านฝูงโดรน และโดรนจะเชื่อมต่อถึงกันเพื่อทำงานที่ได้รับมอบหมายในรูปแบบที่แน่นอนตามสถานการณ์ในสถานที่ระหว่างการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง .
เวลาโพสต์: 12 มิ.ย.-2024