14950

پروتكل‌هاي مكان‌يابي و پروتكل‌هاي ارتباطي پهپادها

1402

دكتر حسين غفاريان

پهپادها به‌عنوان يكي از فناوري‌هاي كليدي قرن بيست و يكم، به سرعت در حال گسترش در حوزه‌هاي مختلفي مانند نظارت هوايي، كشاورزي دقيق، عمليات امداد و نجات، پايش محيطي و ارتباطات بي‌سيم هستند. عملكرد موفق اين سامانه‌ها به‌شدت وابسته به دو مؤلفه حياتي است: مكان‌يابي دقيق و ارتباط پايدار. مكان‌يابي، تعيين موقعيت دقيق پهپاد نسبت به محيط اطراف يا ديگر پهپادها را بر عهده دارد و بدون آن، مأموريت‌هاي خودكار و هماهنگ عملاً غيرممكن مي‌شود. از سوي ديگر، ارتباطات بي‌سيم به پهپادها اين امكان را مي‌دهد تا اطلاعات را به‌صورت مؤثر با ايستگاه زميني يا ساير واحدها تبادل كرده و تصميم‌گيري‌هاي توزيع‌شده را ممكن سازند.در اين تحقيق، ابتدا به بررسي پروتكل‌هاي مكان‌يابي مورد استفاده در پهپادها پرداخته مي‌شود. اين شامل روش‌هاي مبتني بر GPS، الگوريتم‌هاي بدون GPS مانند SLAM، visual odometry و روش‌هاي تركيبي با استفاده از سنسورهاي مختلف مي‌باشد. سپس ساختار و انواع پروتكل‌هاي ارتباطي مورد استفاده در شبكه‌هاي ادهاك پروازي (FANET) مورد تحليل قرار مي‌گيرند؛ پروتكل‌هايي مانند AODV، DSR و OLSR كه با توجه به ويژگي‌هاي خاص شبكه‌هاي هوايي، اصلاح يا بازطراحي شده‌اند. همچنين فناوري‌هاي مختلف ارتباطي مانند Wi-Fi، LTE، 5G و LoRa از منظر توان، تأخير و مصرف انرژي مورد مقايسه قرار مي‌گيرند.در ادامه، به يكپارچه‌سازي اين دو حوزه پرداخته مي‌شود، جايي كه الگوريتم‌هاي مكان‌يابي و ارتباطي به‌صورت هم‌زمان و هماهنگ عمل كرده تا كنترل پرواز گروهي، پرهيز از برخورد و بهينه‌سازي مصرف انرژي را ممكن سازند. در پايان، چالش‌هاي فعلي از جمله پويايي زياد شبكه، اختلالات محيطي، محدوديت منابع و ملاحظات امنيتي بيان شده و مسيرهاي آينده براي تحقيق و توسعه در اين حوزه پيشنهاد مي‌گردد.

1/1/1900 12:00:00 AM

87228

1404/06/17