• شماره ركورد
    31862
  • پديد آورنده

    عليرضا نجف زاده

  • عنوان
    ارائه يك روش نوين به منظور مديريت تحرك در شبكه هاي پهپادي پايشگر محيط
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي كامپيوتر - شبكه هاي كامپيوتري
  • سال تحصيل
    1399
  • تاريخ دفاع
    1403/08/28
  • استاد راهنما
    ابوالفضل ديانت
  • استاد مشاور
    -
  • دانشكده
    كامپيوتر
  • چكيده
    به كارگيري پهپادها به دليل ويژگي‌هاي ذاتي آن‌ها يكي از راهكارهاي موردتوجه اخير بوده است، نيازمندي شبكه‌هاي ارتباطي به يك ارتباط پايدار در شرايط مختلف انگيزه‌اي براي پژوهش در اين زمينه است. از طرفي پهپادها به عنوان يك فناوري روبه رشد مي‌توانند در محيط هاي گوناگون با كمترين هزينه مستقر و ارتباط مناسبي را فراهم كنند. استفاده از پهپادها در عمليات پايش و مديريت محيط در شرايط بلاياي طبيعي يا غيرطبيعي يكي از كاربردهاي ارزشمند پهپادها است، به دليل ويژگي ذاتي پهپاد، به راحتي مي توانند مستقر و مورداستفاده قرار بگيرد. مديريت تحرك پهپادها براي بهره‌وري بهينه انرژي پهپادها از اهداف اصلي اين پژوهش است، مديريت تحرك و استقرار پهپاد براي پايش و خدمت رساني به كاربران يكي از اساسي‌ترين موضوعات شبكه پهپادي است كه رابطه مستقيم با مصرف انرژي پهپادها دارد، نيازمندي يك عمليات پهپادي، مصرف انرژي هر چه كمتر پهپادها و مديريت تحرك از موضوعات اساسي است، ازاين رو مديريت تحرك را مي‌توان كليد به كارگيري پهپاد در عمليات پهپادي دانست. در اين پژوهش يك مدل بهره‌وري انرژي كارآمد براي موقعيت‌يابي و مديريت تحرك پهپادها بر اساس تقاضاي بي درنگ و شرايط شبكه به طور تطبيقي ارائه شده است. روش هاي بهبود‌دهنده سنتي اغلب در رسيدگي به ماهيت پيچيده و پويا استقرار پهپادها با چالش‌هايي مواجه هستند. براي غلبه با اين چالش‌ها، از يك الگوريتم جديد، با عنوان الگوريتم JAYA كه يك الگوريتم بهينه سازي مبتني بر جمعيت را با الهام از رفتار اجتماعي براي حل مسائل بهينه‌سازي رياضي، و تكنيك خوشه‌بندي K-means تركيب مي‌كند. همچنين عملكرد مدل پيشنهادي و الگوريتم مبتني بر JAYA ارزيابي مي‌شود و اثربخشي مديريت تحرك را در دستيابي به اهداف كه شامل حداكثر رساندن پوشش شبكه در يك محيط و به حداقل رساندن مصرف انرژي پهپادها نشان مي‌دهد. نتايج نشان مي‌دهد كه اين رويكرد از نظر دقت قرارگيري و تحرك، توان انرژي كمتر مصرف شده توسط پهپادها، نرخ ازدست دادن بسته ها و تأخير به طور نسبي بهتر از ساير روش‌ها عمل مي‌كند. از طرفي در كاهش مصرف انرژي پهپاد‌ها به طور نسبي شاهد مصرف بهبود يافته پهپاد‌ها در خدمت رساني به تعداد افزايش يافته كاربران در سناريو هاي مختلف بوده‌ايم. همچنين اين مدل سازگاري با شرايط مختلف شبكه و سناريو را نيز در نظر گرفته و آن را به ابزاري ارزشمند براي بهبود و مديريت تحرك پذيري پهپادها در محيط هاي مختلف تبديل كرده است.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/10/17
  • عنوان به انگليسي
    Presenting a mobility management method for environmental monitoring using the network of unmanned aerial vehicles
  • تاريخ بهره برداري
    11/18/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    عليرضا نجف زاده

  • چكيده به لاتين
    The use of UAVs has been one of the recent solutions of interest due to their inherent characteristics. The need for communication networks to have a stable connection in different conditions is an incentive for research in this field. On the other hand, UAVs, as a growing technology, can be deployed in various environments at the lowest cost and provide appropriate communication. The use of UAVs in environmental monitoring and management operations in natural or unnatural disaster conditions is one of the valuable applications of UAVs. Due to the inherent characteristics of the UAV, they can be easily deployed and used. Managing the mobility of UAVs for optimal energy efficiency of UAVs is one of the main objectives of this research. Managing the mobility and deployment of UAVs for monitoring and serving users is one of the most fundamental issues of the UAV network that is directly related to the energy consumption of UAVs. The need for a UAV operation, the lowest possible energy consumption of UAVs, and mobility management are fundamental issues. Therefore, mobility management can be considered the key to using UAVs in UAV operations. In this paper, an efficient energy efficiency model for positioning and mobility management of UAVs based on real-time demand and network conditions is presented adaptively. Traditional optimization methods often face challenges in handling the complex and dynamic nature of UAV deployment. To overcome these challenges, a novel algorithm, named JAYA algorithm, which combines a population-based optimization algorithm inspired by social behavior to solve mathematical optimization problems, and the K-means clustering technique, is proposed. The performance of the proposed model and the JAYA-based algorithm is also eva‎luated, demonstrating the effectiveness of mobility management in achieving the objectives of maximizing network coverage in an environment and minimizing the energy consumption of UAVs. The results show that this approach performs relatively better than other methods in terms of positioning and mobility accuracy, less power (energy) consumed by UAVs, packet loss rate, and latency. On the other hand, in reducing the energy consumption of UAVs, we have relatively witnessed improved consumption of UAVs in serving an increased number of users in different scenarios. This model also considers adaptation to different network conditions and scenarios, making it a valuable tool for improving and managing the mobility of UAVs in different environments.
  • كليدواژه هاي فارسي
    شبكه پهپادي , شبكه سلولي , مديريت تحرك , جايابي پهپاد , بهره وري انرژي
  • كليدواژه هاي لاتين
    UAV Network , Celluar Network , Mobility managment , Placement , Energy efficiency
  • Author
    Alireza Najafzadeh
  • SuperVisor
    Abolfazl Diyanat