Drone Swarm Kendi Kendini Organize Eden Ağ

Drone Sürü Kendi Kendini Organize Eden Ağ Nedir??

Drone Swarm Kendi Kendini Organize Eden Ağ, birden fazla drone ve birden fazla yer kontrol istasyonu için yeni ve etkili bir çözüm teknolojisidir.

Bir drone sürüsü, her bir drone'un hem verici hem de alıcı olduğu ve aynı zamanda diğer drone'lardan gelen iletimler için tekrarlayıcı görevi görebildiği kendi kendini organize eden bir ağdır..

Sürü drone kendi kendini organize eden ağ, bu ağda anlamına gelir, Her drone bir verici ve bir alıcıdır, ve aynı zamanda diğer dronların iletim yapması için bir röle görevi görebilir.

Bu ağda merkezi bir kontrol düğümü yok, ve her düğüm eşittir. Merkezi olmayan bir ağdır. Bir drone çok uzağa uçtuğunda veya başka nedenlerden dolayı sinyal kaybettiğinde, ağ bağlantısı otomatik olarak kesilecektir, ve ağdaki diğer drone'lar etkilenmeyecektir. Yeni bir drone ağa yakın uçtuğunda, yetki aldığında otomatik olarak ağa katılabilir.

Drone Sürü Kendi Kendini Organize Eden Ağın Arka Planı.

Drone teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, iletişim teknolojisi, ve ağ teknolojisi, drone uygulamaları giderek yaygınlaşıyor. Uygulama alanları sanayi gibi çeşitli askeri ve sivil sektörleri kapsayacak şekilde genişledi., tarım, Arabada veya otobüste 12~24V'yi destekler, muayene, acil müdahale, yangın söndürme, ve askeri operasyonlar. Askeri alanda, insansız hava muharebe platformları gelecekte önemli bir muharebe gücü olmaya hazırlanıyor. Çoklu İHA işbirliğine dayalı mücadelenin, drone muharebe uygulamalarında önemli bir trend olması bekleniyor, Savaşta giderek hayati bir rol oynayan. Dağıtılmış ve merkezi olmayan IP ağı, Özel teknolojiye dayalı, çoklu İHA işbirliğine dayalı muharebe için iletişim temeli olarak hizmet eder. Bu ağ hızlı etkileşimli bilgi paylaşımını kolaylaştırabilir, işbirlikçi algıyı mümkün kılmak, işleme, karar verme, ve saldırı eylemleri, böylece dronların hayatta kalma kabiliyetini ve genel savaş etkinliğini önemli ölçüde artırır.

İHA iletişim ağının gelişme eğilimi, temel ağ mimarisi olarak Ad hoc teknolojisine dayalı olacaktır.. ABD. Savunma Bakanlığı halihazırda bu gelişme eğilimini özel olarak detaylandırmıştır. “İnsansız Hava Aracı Geliştirme Yol Haritası” olabildiğince erken yayınlandı 2005 ve sonraki baskılarda bu gelişme eğilimini defalarca vurguladı. ABD'nin bunu yapmasının nedeni. Ordunun buna o kadar çok önem verdiği şey, Ad hoc teknolojisinin uygulanmasının birden fazla İHA'nın hızlı bir şekilde dağıtılmış bir sistem oluşturmasını sağlayabilmesidir., merkezsiz çok atlamalı yönlendirme rölesi kendi kendini organize eden ağ, kendini kurtarma, ve yüksek tahribat önleme yetenekleri, İHA grubunun algılama aralığını büyük ölçüde genişletiyor, İHA grubunun işbirlikçi algı ve bilgi paylaşımı yeteneklerinin etkin bir şekilde geliştirilmesi, böylece işbirlikçi işleme yeteneğinin arttırılması, işbirlikçi karar alma, ve koordineli saldırı. ABD. Ordu uzun yıllardır bu alandaki uygulama araştırmalarında lider konumdadır. TTNT ve onun basitleştirilmiş evrim versiyonu QNT, Özel teknoloji ve IP mimarisine dayanan taktiksel veri bağlantılarıdır. Ağ ölçeği açısından üstün teknik ve taktik performansa sahiptirler., iletim hızı, iletim gecikmesi, ağ ölçeklenebilirliği, ve parazit önleme, Güçlü bir savaş koordinasyon yeteneği oluşturmak ve savaş stilini büyük ölçüde genişletmek. İlgili bilgiler, bu iki tip veri bağlantısının İHA koordinasyonunda uygulandığını göstermektedir., hava-yer koordinasyonu, uçak-füze koordinasyonu, füze-füze koordinasyonu, X47B inişi, ve İHA havadan yakıt ikmali.

Özel teknolojiye kendi kendini organize eden ağ teknolojisi denir, ve bu teknolojiye dayalı çoklu İHA iletişim ağı, İHA kendi kendini organize eden ağ olarak biliniyor. neredeyse rağmen 20 Yerli bilimsel araştırmacıların yıllarca süren araştırma ve uygulamaları, az sayıda pratik İHA kendi kendini organize eden ağ uygulama sistemi vardır. Zorluklar aşağıdaki gibidir:

• birinci olarak, ağ oldukça dinamik dağıtılmış özelliklere sahiptir. Ağ topolojisi sürekli değişiyor, Kanal kaynaklarının dağıtılmış tahsisi ve rotaların hızlı keşfi ve oluşturulması konusunda önemli zorluklar ortaya çıkarıyor.
• ikinci olarak, kablosuz kanal kaynaklarında bir sınırlama var. MAC protokolü ve yönlendirme protokolünün, minimum kontrol yüküyle kanal kaynaklarının kullanım oranını artırması gerekir, ve düğümlerin geç girişini ve dinamik çıkışını göz önünde bulundurarak kablosuz kanal kaynaklarının dinamik tahsisini etkili bir şekilde destekler.
• üçüncü olarak, veri iletiminin sağlanması Hizmet Kalitesi (QoS) çok önemli. Çok duraklı, kendi kendini organize eden bir ağda MAC protokolü ve yönlendirme protokolünün tasarımını optimize etmek, iletim gecikmesi için çeşitli hizmet gereksinimlerinin ele alınmasını içerir, iletim hızı, ve iletim paketi hata oranı. Çok parametreli ve çok amaçlı optimizasyon koşulları altında kanal kaynaklarının dinamik tahsisini ve iletim rotası optimizasyon seçimini gerçekleştirmek zorlu bir iştir.
• son olarak, Savaş uygulamalarındaki elektromanyetik ortamın karmaşıklığı önemli bir endişe kaynağıdır. Özellikle kasıtlı müdahalenin olduğu elektronik karşı önlem ortamında, iletişim bağlantısı kalitesindeki bozulma, İHA'nın kendi kendini organize eden ağının genel performansını önemli ölçüde etkiler. Bu, fiziksel katman iletişim dalga formunun ve veri bağlantı katmanı MAC protokolünün elektromanyetik girişimi yönetebilmesini gerektirir..

İletişim dalga biçimi tipik olarak yayılma spektrumu gibi parazit önleme teknolojilerini kullanır. (Frekans atlaması, doğrudan yayılma) veya akıllı frekans seçimi, iletişim bağlantısı kalitesini sağlamak için güçlü hata düzeltme kodlama yetenekleriyle birlikte. Fiziksel katman iletişim dalga biçimi elektromanyetik ortamı algılayabilmelidir, MAC protokolü kanal kaynaklarını tanımalıdır, ve yönlendirme protokolü ağ topolojisini anlamalıdır. Uygun parazit önleme teknolojisinin tasarlanması ve uygulanması, kanal kaynak tahsisi stratejisi, ve bu anlayışa dayalı yönlendirme stratejisi esastır.

Drone kendi kendini organize eden ağların temel teknolojileri İHA iletişim ağı yönünü vurgulamalıdır, uygulama katmanının yük görevi bileşeni hariç.

İlk husus, fiziksel katman iletişim dalga formuyla ilgili parazit önleme teknolojisidir.. İHA kendi kendini organize eden ağların askeri uygulamaları için, karmaşık elektromanyetik ortamlarda gezinmek önemlidir, düşmanın aksamalarını önlemek, veya etkili iletişimi sağlamak için müdahalenin iletişim üzerindeki olumsuz etkilerini azaltmak. İletişimde parazit önleme teknolojisi öncelikle yayılmış spektrum tekniklerini ve uyarlanabilir frekans seçim yöntemlerini kapsar. Yayılmış spektrum, frekans atlamalı gibi geleneksel parazit önleme stratejilerini içerir, doğrudan sıralı yayılma spektrumu, ve sıçrayarak yayıldı. özünde, Frekans atlama, ağdaki tüm radyo istasyonlarının, belirli bir sözde rastgele modele dayalı olarak önceden belirlenmiş bir atlama dizisine göre iletişim taşıyıcı frekanslarını eşzamanlı olarak değiştirmesini içerir., müdahaleyi ve müdahaleyi önlemeye yardımcı olur. Uyarlanabilir frekans seçimi, paraziti tanımlamak ve belirlenmiş aday frekans noktaları boyunca iletişim kalitesini gerçek zamanlı olarak değerlendirmek için bilişsel radyo teknolojisini kullanır. Mevcut frekansta parazit oluşursa ve iletişim kalitesi düşerse, parazitsiz, en kaliteli frekansa hızla geçiş yapabilir. Kendi kendini organize eden ağ sistemleri için, Geniş bantlı yüksek hızlı frekans atlamanın uygulanması, taşıyıcı senkronizasyonu gibi zorlukların ele alınmasını gerektirir, bit senkronizasyonu, ve tamamen bağlı ağlara özgü çerçeve senkronizasyonu, çok atlamalı senaryolarda tam ağ zaman senkronizasyonu ve frekans atlama modeli senkronizasyonunun sağlanmasının yanı sıra, teknik olarak zorlu olan. Uyarlanabilir frekans seçimi ile ilgili olarak, Aday frekansların iletişim kalitesinin gerçek zamanlı olarak nasıl değerlendirileceğinin ve girişim durumunda tüm ağın en iyi iletişim performansıyla hızlı ve senkronize bir şekilde frekansa nasıl aktarılacağının belirlenmesi, drone kendi kendini organize eden ağların konuşlandırılmasından önce çözülmesi gereken kritik teknolojilerdir. askeri uygulamalarda.

İkinci husus Orta Erişim Kontrolüdür (MAC) veri bağlantı katmanındaki protokol. Drone'un kendi kendini organize eden ağları bağlamında, bu, merkezi bir koordinasyon düğümüne dayanmadan uygun kanal kaynaklarının her bir düğüme hızlı ve dinamik bir şekilde tahsis edilmesi için dağıtılmış bir algoritmanın kullanılmasını içerir. Amaç, tüm düğümlerin sınırlı kanal kaynaklarına adil ve verimli bir şekilde erişebilmesini sağlamaktır., düşük gecikme gibi hedeflere ulaşma, yüksek güvenilirlik, ve yüksek verim. Bu, drone kendi kendini organize eden ağların ele alması gereken önemli bir zorluğu ve önemli bir teknolojiyi temsil ediyor.

Üçüncü husus, ağ katmanındaki yönlendirme protokolüyle ilgilidir.. İHA'nın kendi kendini organize eden ağlarındaki düğümlerin hızlı hareketi, ağ topolojisinde sürekli değişikliklere yol açar. bu nedenle, hızlı bir yönlendirme algoritması tasarlamak, verimli, ölçeklenebilir, ve uyarlanabilirlik önemlidir. Bu algoritma hızlı ağ erişimi gibi özelliklere sahip olmalıdır., hızlı yönlendirme değiştirme, hızlı yakınsama, ve minimum kontrol yükü. Bu zorlukların üstesinden gelmek, İHA'nın kendi kendini organize eden ağlarının başarısı için hayati öneme sahiptir.

Dördüncü, Hizmet Kalitesi (QOS) teknoloji. Mevcut kendi kendini organize eden ağ radyo istasyonlarının çoğu, çapraz katman tasarım yaklaşımıyla geliştirilmiştir.. MAC ve yönlendirme protokollerinin oluşturulmasında, fiziksel katmandan gelen sinyal gücü göstergesi ve bit hata oranı gibi faktörlerden yararlanılır, taşıma katmanından QOS ve tıkanıklık kontrol teknolojilerinin entegrasyonuyla birlikte. bunlara ek olarak, güç adaptasyonu gibi çeşitli adaptasyon teknikleri, modülasyon adaptasyonu, kodlama uyarlaması, ve oran uyarlaması — gecikmeyle ilgili çeşitli hizmet gereksinimlerini karşılamak için kullanılır, oran, ve paket kaybı.

1. Geçici Teknik Açıklama

Giriş
Kablosuz özel ağlar, Genellikle Ad-Hoc ağlar olarak anılan ağlar, ABD DARPA liderliğindeki askeri iletişimlerdeki çeşitli paket ağ uygulama girişimlerinden ortaya çıkmıştır.. Sonunda şimdi Geçici ağlar olarak bilinen ağlara dönüştüler., IETF onları MANET olarak tanımlıyor (Mobil Özel Ağ).
Özel ağ, tüm düğümlerin eşit statüye sahip olduğu benzersiz bir kablosuz mobil iletişim ağı türüdür, merkezi bir kontrol düğümüne olan ihtiyacı ortadan kaldırır, ve aksaklıklara karşı güçlü bir dayanıklılık sergilemek. Ağdaki her düğüm, yalnızca standart mobil cihazlara özgü işlevleri yerine getirmekle kalmaz, aynı zamanda mesaj aktarma yeteneğine de sahiptir.. Kaynak ve hedef düğümler birbirlerinin doğrudan iletişim aralığının dışında olduğunda, mesajları aracı düğümler aracılığıyla yönlendirerek bilgi alışverişinde bulunabilirler. Bazı durumlarda, iletişim birden fazla aracı düğüm gerektirebilir, mesajın nihai hedefine ulaşmak için birkaç atlamadan geçmesi gerektiği anlamına gelir. Bu özellik, Özel ağları diğer mobil iletişim sistemlerinden ayırır.. Özel bir ağ içindeki düğümler, katmanlı ağ protokolleri ve dağıtılmış algoritmaların işbirlikçi çabaları yoluyla kendi kendini organize etmeyi ve çalışmayı başarır..

Temel Özellikler

Merkezi olmayan ve dağıtılmış: Her radyo istasyonu eşit öneme sahiptir, ve merkezi bir merkez yok. Düğümler, kararlılığından ödün vermeden ağa serbestçe girebilir veya çıkabilir.

Çok atlamalı röle: Yetkili radyo istasyonları aktarma işlevlerini otomatik olarak gerçekleştirebilir, ağın kapsamını geliştirmek.

Uyarlanabilir topoloji: Sistem dinamik yönlendirmeyi destekler, ağ düzeninin sıklıkla değiştiği spor etkinlikleri gibi ortamlar için idealdir.

IP şeffaf iletişim: Sistem tüm veriler için IP tabanlı iletim sağlar.

Yüksek kapasiteli iletim: Çok taşıyıcılı bir yaklaşımın kullanılması, çeşitli bilgi türlerini işleyebilen geniş bantlı bir iletişim kanalı sunar, veri dahil, ses, görseller, ve videolar.

2. Görselleştirilmiş Özel Ağ İletişim Sisteminin Pratik Örnek Olay İncelemesi

1. Uygulama Senaryolarının Özeti
   Belirli bir alanda Çin Komünist Partisi'nin 100. yılını anma amaçlı bir rapor tatbikatı yapıldı, özel polisten katılımcıların dahil olduğu, yangın söndürme, acil kurtarma, milis rezervleri, ve diğer ilgili birimler. Ekip üyeleri iyi organize oldu, hevesli, ve enerji dolu. Birleşik direktifleri takip ederek derhal performans aşamasına geçtiler. Şirketimiz güvenli iletişimin sağlanmasından sorumluydu, olayın birinci şahıs bakış açısının gözlem noktasına gerçek zamanlı olarak aktarılması. Bu görevi başardık ve deneme biriminden övgüler aldık.

(II) Senaryo Başvurusu İçin Gereksinimler

1. Özel kuvvetlerden birinci şahıs perspektifli videoyu tatbikat yerindeki komuta masasının geniş ekranına aktarın;
2. Gizlilik protokolleri nedeniyle, video verileri genel ağlar üzerinden aktarılmamalıdır;
3. Sorunsuz video iletimi sağlayın, egzersizler boyunca net ve sabit görüntülerle;
4. Sahadaki sesi gerçek zamanlı olarak gözlem noktasındaki büyük ekrana aktarın.

(1) Fonksiyonel Özellikler

1. Belirli iş ihtiyaçlarına yöneliktir: Ürün silahlı polisin gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmıştır., özel polis, ve diğer ilgili departmanlar.
2. Ulusal standartlara uygundur: GB/T28181 protokolünü destekler.
3. Beidou/GPS ile çift modlu konumlandırma.
4. Ekip iletişimi için PTT dijital kanal interkomu.
5. 128GB yerel depolama kapasitesi, en azından sürekli kayıt yapılmasına izin vermek 60 saatler.
6. Dahili kızılötesi gece görüş özelliği, ışık hassasiyetine göre gündüz ve gece modları arasında otomatik geçiş.
7. Kolay kurulum: Silahlı ve özel polisler için özel Velcro ile donatılmıştır, kasklara takmayı kolaylaştırır.
8. Tek tuşla işlem: Kullanım kolaylığı için tasarlandı, eldiven giyerken bile.
9. Tek tıklamayla acil durum alarmı: Askerler tek tıkla komuta merkezini uyarabiliyor, alarmın şifreli kaydını tetiklemek.
10. Çift akışlı kodlamayla VPN şifreli iletişimi destekler; bir akış komuta merkezine gönderilirken diğeri yerel olarak depolanır.
11. China Mobile'ın 4G ağlarıyla uyumlu, Çin Unicom'u, ve Çin Telekom.
12. Gerçek zamanlı video ve sesli interkom yetenekleri sağlar.
    (2) Özellikler

(1) Fonksiyonel Özellikler

1. Kompakt tasarım, giyilebilir veya taşınabilir kullanım için ideal.
2. IP hizmetlerinin iki yönlü aktarımını sağlar, ses ve video dahil.
3. Bas-Konuş'u destekler (PTT) sesli iletişim.
4. Dinamik yönlendirme yeteneklerini içerir, Ağın kendi kendini organize etmesine ve kurtarmasına izin vermek.
5. Dahili Wi-Fi desteğine sahiptir.
6. Dahili GPS/Beidou konumlandırma teknolojisini içerir.
7. Seri port şeffaf iletim işlevselliği sunar.
8. Çoklu cihaz ağını kolaylaştırır, kadar konaklama 32 sürekli geçiş için düğümler.
9. Yüksek bant genişliği ve verim sağlar, 70 Mbps'ye kadar IP veri aktarım hızlarına sahip kablosuz özel ağlarla.
10. Esnek ağ bağlantısına izin verir; ağ yapısı noktadan noktaya gibi çeşitli iletişim modlarını destekler, çok noktadan çok noktaya, kişiden kişiye, kişiden araca, ve araçtan araca.
11. Benzersiz bir COFDM modülasyon moduyla optimize edilmiş bir modülasyon tekniğini kullanır, mükemmel RF nüfuzu ve yol kırınımlı iletim performansının sağlanması.
12. Üçüncü taraf IP kameraları RF kaynakları olarak destekleyerek ve kendi kendini organize eden ağ cihazlarına doğrudan bağlantılara olanak sağlayarak ölçeklenebilirlik sunar.
    (2) Teknik özellikler