İvironmental faktorlar UAV sinyal keyfiyyətini ənənəsiz şəkildə təsirləyir, bu da işləmə performansında bozulma ilə nəticələnə bilər. Əsas dəyişənlər, düzlək olmayan yerformaları, ciddi hava şəraitləri və elektromaqnetik müdahilədən ibarətdir, hamısı sinyal tamamlığına təsir edə bilər. Məsələn, yoğun şəhər ortamı və ya dağlıq bölgələr sinyal yollarını bloklamağa imkan verir, bənzersiz atmosfer şəraitləri kimi yağmur və ya sis sinyal güclüyünü azalta bilər. Araşdırma göstərir ki, gürültülü yağmur sinyal bozulmasını %15-ə qadar artırabilir (EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, 2023). Bu məsələləri azaltmaq üçün robus dizayn həlləri çox vacibdir, çünki onlar zor şəraitdə stabil UAV işləməsini təmin edir. Araşdırmalar bu çevrilməzi faktorlar və sinyal itirməsi arasında doğrudan əlaqə olduğunu göstərir, bu da effektiv UAV operasiyalarını saxlamaq üçün müxtəlif həllərin lazımlığını açıqlaşdırır.
Xətti səthdə, uzun məsafələrdə olan UAV əməliyyatlari əsasən band genişliyi limitləri tərəfindən məhdudlaşır, bu isə verilər nəqlin sürətini təsirləyir. UAV-lar idarəetmə bazası ilə daha uzaqda yerləşdikcə, mövcud band genişliyi azalır və bu da verilər mübadiləsinin yavaşlamasına səbəb olur. EURASIP Jurnalindən bir hesabatda qeyd edilib ki, uzun məsafəli UAV əməliyyatlari üçün tipik band genişliyi imkanları performanslarını xüsusi şəkildə verilər-intensiv gövəşlərdə məhdudlaşdırmaqla bilər. Bu problemi həll etmək üçün bəzi araşdırıcılar çox-band kommunikasiya texnologiyalarını tətbiq etməyi təklif edirlər, bu texnologiyalar isə birdənə çox frekvens bandlarını eyni vaxtda istifadə edərək nəqliyyat effektivliyini optimallaşdırmaq üçün dizayn edilib. Buna görə də bu texnologiyalar band genişliyi effektivliyini artırıb və uzun məsafəli səhərli əlaqəni dəstəkləyə bilərlər.
Əmrin icra edilməsi ardından məlumat köçürməsinə əvvəl gələn gecikmə, transfer gecikməsi (latency), real-vaxtlı UAV tətbiqlərində əsas məsələdir. Yüksək transfer gecikməsi, xüsusən də həyata keçirilməli geri bildirim lazımlığı olan, misal üçün, izləmə və ya acil təşkilatlaşdırma əməliyyatlarda, real-vaxtlı məlumat işlənməsinə ciddi dərəcədə təsir edə bilər. İxtisasçılar çoxsaylı UAV tətbiqləri üçün transfer gecikməsinin adətən 50 milisaniyəni aşmaması lazımdır ki, yeterli cavab verilən vaxtlar təmin edilsin. Transfer gecikməsi məsələlərini həll etmək üçün mənbəyə daha yaxın məlumat işləməsi olan sərhəd hesablama və optimallaşdırılmış yönləndirmə alqoritmləri kimi strategiyalar təklif olunur. Bu yanaşmalar yalnız transfer gecikməsini azaltır, lakin real-vaxtlı UAV məlumat köçürməsinin ümumi güvəncəsini və effektivliyini də artırır.
UAV sistemlərində geniş spektrlu rövşərlərin əlaqə bandları arasında səmbsiz işləməni təmin etməkdə, frekvensiya limitlərini həll etməkdə əhəmiyyətli rol oynayır. Bu rövşərlər UAV missiyaları zamanı sənəl keyfiyyətini və qarşılaşdırılmasını yaxşılaşdırmaq üçün çoxlu frekvansiya istifadəsinə imkan verir. Verilənlər göstərir ki, geniş spektrlu rövşərlərdən istifadə edildikdə performansda açıq şəkildə yaxşılaşmalar baş verir, bu isə daha yüksək göndərmə uğurlu nisbətlərinə və əlaqə güvəncəsinin artırılmasına səbəb olur. Məsələn, geniş spektr texnologiyasından istifadə edən UAV konfiqurasiyaları müxtəlif frekvanslara uyğunlaşmaqda daha yaxşı nəticələr göstərməyə başlamışdırlar, bu da kompleks orografik sahələrdə və qonşuluq zonasında, burada frekvansiya sinxronizasiyası çox vacibdir.
Dəyişkən qazanclı RF amplitlifikatorları, optimal kommunikasiya istiqamətliliyini fərqli çevrilmə və işləmə şərtləri altında təmin etmək üçün haqiqi vaxtda sinyal düzəlişlərini etkinləşdirmək üçün əsasdır. Bu amplitlifikatorlar sinyal gücünü dinamik olaraq dəyişdirərək, potensial deyrənmələri effektiv şəkildə dayandırırlar, beləliklə, yeganə keyfiyyəti saxlayırlar. Müraciət halları onların effektivliyini göstərməyə kömək edib, xüsusilə dağlıq və ya böyük miqdarında ormanlı sahələrdə kimi çətin çevrilimdə kommunikasiya aydınlığı və güclülüğündə açıq izahatlar göstərir. Dəyişkən qazanc texnologiyasının stratejiyyə uyğun tətbiqi, UAV sistemlərinin dəyişən məkanlarla asanlıqla ünsiqləşməsi və əməliyyatlardakı üstünlüklü performans səviyyələrini saxlamağa kömək edir.
İDSS tətbiqlərində, açıq kommunikasiya ən vacibdir, bu da RF güclü artırıcılarda etkilə effektiv gürültü azaltma üsullarının istifadəsini tələb edir. Filtrasiya, geri bildirim çevrilməsi və yerli modulyasiya üsulları kimi üsullar, istenməz gürültüyü azaltmaq və sinyal aydın.saxlamaq üçün ümumiləşdirilmiş şəkildə istifadə olunur. Kvantitativ dəstəyin bu üsulları dəstəklədiyi göstərilir, bu isə müraciət edilən verilərin qarşıdan götürülmesini tələb edən missiyalar üçün əhəmiyyətli olan sinyal-gürültü nisbətlərində yaxşılaşmayı göstərir. Axtarış və çatdırılma operasiyaları kimi sahnələrdə, burada güvəndirilə bilən kommunikasiya can qurtaran ola bilər, bu gürültü azaltma strategiyaları, göndərilən sinyallərin bütünlüyünü və aydınlığı saxlamaq üçün əsas rolu oynayır.
Tezliklə artan dərəcədə Frequency-hopping spread spectrum (FHSS) texnikaları, qarışıqlığın azaltılması və sinyal blokluğunun riskindən xarakteristiki azaldılması üçün Bədənsiz Hava Aparatları (UAV) sistemlərində istifadə edilir. İstifadə zamanı tez-tez frekvensi dəyişdirərək, FHSS hər hansı dushman ortamında də güclü kommunikasiya kanalları təmin edir. Bu xüsusiyyət, duyarlı əməliyyatlara malik stabil bağlantıya ehtiyac duyulan UAV sistemləri üçün xüsusilə qiymətlidir. Məsələn, sahə testləri göstərir ki, FHSS ilə təchiz olunmuş UAV-lar daha yaxşı sinyal güvəntəsini təmin etmişdir, bu da qarışıqlığın azaltılmasında effektiv olduğunu göstərir. Bununla birlikdə, var olan UAV sistemlərinə FHSS-ni tətbiq etmək mürəkkəb frekvens idarəetmə sistemi tələbləri və köhnə texnologiyalarla uyğunsuzluq kimi çətinliklərə səbəb olur. Bu çətinliklər nəzərə alınarsa da, elektron qarışıqlıqlara qarşı dayanıqlılıq təmin etmək FHSS-i UAV sinyal bütövlülüğünü artırmaq üçün cəlbkar həll olub.
Xəta düzəltmə protokolları, Müraciətli Xəta Düzəltməsi (FEC) kimi, itirilməli kanallarda verilərin tamlığını saxlamaqda əhəmiyyətli rol oynayır, bu da UAV kommunikasiya sistemlərində ümumiləşmişdir. Bu protokollar, yenidən göndərmənin ehtiyacını hiss etmədən xətləri aşkarlayıb düzəltməyə dirixtilib, çətin şərtlərdə də güvəndirici verilər ailəntərəf edilməsinə imkan verir. Akademik çalışmalara görə, FEC kompleks ortamda UAV-ların kesintisiz işləməsini təmin etmək üçün mühüm olan verilərinqalma fəaliyyətini açıq şəkildə artırır. Populyar texniklər Hamming kodları, Reed-Solomon kodları və Turbo kodları daxil olmaqla, hər biri fərqli səviyyədə xəta düzəltmə yarasızlıqları təklif edir. Bu protokolları tətbiq etmək, uzun məsafələrlə verilərin doğru ailəntərəf edilməsini təmin etməkdə, xüsusilə isə UAV əməliyyatlarda ümumi ailəntərəf güvəniyi artırır və onların necəzələnməz olduğunu göstərir.
Sinkronizasiya, koordinasiya edilmiş tapşırıqları etkin şəkildə yerinə yetirmək üçün sarganlı UAV əməliyyatları üçün mühüm elementdir. Bütün sargandakı ünvanların birləşmiş işləmə ritmini saxlamaq üçün zaman sinkronizasiya protokolları və fazaya qoşulmuş çevrilmələr kimi texniklər istifadə olunur. Sənayə məlumatları göstərir ki, GPS vaxt sinyallarından və ya şəbəkə əsaslı sinkronizasiyadan istifadə ilə kimi sinkronizasiya stratejiyasının uğurlu tətbiqi, kompleks manevrlər və məlumat toplama tapşırıqları etibarlılaşdırmaqla sargan effektivliyini artırır. Lakin, çoxsaylı UAV-lar arasında real-vaxt koordinasiyasını təmin etmək, kommunikasiyanı idarə etmək üçün güclü protokollara ehtiyacın olduğunu də görən gecikmə problemləri kimi texniki çətinliklər təqdim edir. Bu çətinlikləri aşmaq, sarganlı UAV sistemlərinin işləməsini və funksionallığını optimallaşdırmaq üçün əsasdır.
UAV bağlantısını optimallaşdırmaq üçün doğru antena konfiqurasiyasını seçmək çox vacibdir. Yönlü antenlər enerjiyi xüsusi istiqamətlərə fokus edir, bu da hədəfli sahə üzərində əhatə və sinyal gücünün artırılmasına səbəb olur. Qarşılaşdırılaqda, omnidireksional antenlər sinyalları bütün istiqamətlərdə bərabər şəkildə paylaşmaqla daha geniş əhatə təmin edir, lakin əhatə və güclü konsentrasiya ciddi dərəcədə azaldılır. Yönlü antenləri istifadə edən UAV tətbiqləri, təyinatlı sahələrdə tam düzləşmə mümkün olan nöqtə-də-nöqtə müraciətləri zamanı kommunikasiyanı artırmaqda uğurlu ola bilər, misal üçün, stansiyalar arasında sinyalları köçürmək üçün. Amma, omnidireksional antenlər isbilmi terranların axtarış və qurtarma operasiyalarında kimi, geniş sahə əhatəsi tələb olunan tətbiqlər üçün daha uyğundur. Statistika göstərir ki, sinyal gücü ilə bağlı olaraq yönlü konfiqurasiyalar Omnidi reksional quruluşlardan daha yaxşı performans göstərir, lakin bu xüsusi istifadə hallarından asılıdır.
Çoxlu Giriş-Çoxlu Çıxış (MIMO) texnologiyası, güvəndirilmiş sinyal yolları təmin edərək İBİS sistemlərini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. MIMO, mənbə və yerinə yetişmə nöqtəsində çoxlu antennaların istifadəsinə imkan verir, bu da sinyal kapasitetini artırır və kosmosda olan fərqəndəlik vasitəsilə xətləri azaldır. Tədqiqatlarda MIMO-un İBİS kommunikasiya metrikalarında, məsələn, verilənlər sıxılığı və güvəndirləyin artımına səbəb olmasından söhbət edilir. Bu texnologiya, birdəfəlik çoxlu verilənlər strimlərini təşkil edən kosmosda olan çoxluşdan istifadə edir, bu da daha yüksək sürətlərə səbəb olur. Ancaq, MIMO-nu mövcud İBİS sistemlərində inteqrasiya etmək, artırılmış elektrik sörfayarı və daha müxtəlif sinyal işlənməsindəki bacarıqlara ehtiyac kimi cəhdləri özündə bar edir. Bununla belə, effektiv RF modul dizaynları və AI-sürətli alqoritmlər kimi yeniliklərlə bu cəhdlər qarşılanıbilər.
Sinyalın yönünü və gücünü optimallaşdırmaq üçün beamforming yanaşması çıxar. Bu, mürəkkəb şəhər ortamında gecikməni əsasən azaltır. Göndərilən sinyalların fazasını və amplitudunu dəyişdirərək, beamforming texnologiyası UAV kommunikasiyasını inkişaf etdirir və sinyalları niyələnmiş qəbul edicilərə doğru təyin edir. Bu üsul, çoxlu yol sinyallərinin solmaması və fiziki blokların olduğu şəhər şəraitində effektiv olduğunu göstərməkən gəlməkdir. Təcrübələr göstərir ki, gecikmələrə ciddi dərəcədə azalma baş verir, bu da real-vaxtlı UAV əməliyyatlarını yaxşılaşdırır. Şəhər sahəsi kimi interfyerens və sinyal bloklaması kimi unikal problemləri təqdim edir, lakin beamforming texnologiyaları gecikməni azaltmaq üçün sinyalları dinamik olaraq yenidən marşala bilər. Bu inkişaf, sərhədləşmiş sahələrdəki UAV əməliyyatlarını idarə etmək üçün vacib olan kesintisiz kommunikasiya kanallarını saxlamağa kömək edir.
UAV əməliyyatlarının dünyasında güvəndirilən bağlılıq təmin etmək çox vacibdir. Şəbəkə topologiyasını optimallaşdırma, sinyal istiqamətində əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmaq üçün bir strategiya olaraq funksionallığa malikdir. Şəbəkəni effektiv nöqtə idarəetməsini və optimal kommunikasiya yolunu təmin edən şəkildə strukturallaşdırarak, UAV bağlantısı böyük dərəcədə yaxşılaşdırılabilir. Bu məsələdə k-means++ alqoritmi, kommunikasiya sörfistliklərini azaltmaq üçün şəbəkə nöqtələrinin təsnifini idarə etməkdə effektiv bir alət kimi görünür. Bu yerli qruplaşdırma alqoritmi, əsas şəbəkə anker nöqtələrini seçməyə kömək edərək ümumi kommunikasiya performansını yaxşılaşdırmaq üçün dizayn edilib. Təcrübələr göstərir ki, k-means++-ı tətbiq etmək, sistematiyə ilə nöqtələri təşkil etməklə şəbəkə dayanıqlılığı və UAV sinyal istiqaməti üzrə böyük dərəcədə yaxşılaşdırılabilir.
Ərazi şərtlərini nəzərə alandan yola qurğu planlaşdırılması, UAV-ların sinyal cariyyəsini saxlamaq üçün başqa bir mühüm elementdir. Xüsusi olaraq, çoxsaylı ərazi xarakteristikləri olan ortamlarda aparılan kompleks UAV əməliyyatləri nəzərdə tutulduğunda, güclü yol planlama modelinə ehtiyac məcburi hesab edilir. Ərazi şərtlərini nəzərə alan strategiyaların uğurlu tətbiqləri, UAV yollarını effektiv şəkildə ərazi şərtlərindən keçid etməklə sinyal cariyyəsini artırmağa kömək etdiyi göstərilmişdir. Real örnek kimi, böyük şəhərlərdə cəmiyyətə bağlı bədillərin istifadəsi, adaptiv yol planlamasının sinyal itirilməsinin riskini azaltmaqda necə fəaliyyət göstərə biləcəyini nümunə kimi göstərir. Bu yanaşmanın inkişafına kömək edəcək müxtəlif hesablama modelləri araşdırılır, bu da onun UAV-ların sinyal cariyyəsini saxlamaq üçün neçərəqəmdən asılı olduğunu göstərir.
Telemetriya və idarəetmə kanallarına əksərliklə iştirak etdirilməsi, sinyal xətası qarşısında UAV-nın dayanıqlılığını artırmaq üçün çox vacibdir. Birinci kanalın kesilməsində də, kommunikasiya üçün birdənəzə bir neçə yol olması ilə UAV sistemləri sörfəli şəkildə işləyə bilərlər. Tədqiqat göstərir ki, inteqrallı ədədiyyət UAV missiyalarının güvəncəsini xüsusi olaraq yüksəltir, münasib olmayan müntəzi kommunikasiya kimi çox vacib olan kritik missiyalar zamanı. Dual-kanal sistemlərindən daha mürəkkəb ədədiyyət şəbəkə arxitekturalarına qədər müxtəlif çərçivələr tədqiq edilir ki, zor şərtlərdə də UAV-lar əməliyyat güclüluğunu saxlasın.
Hot News2024-08-15
2024-08-15
2024-08-15
EN
