Агаарын үр чадагчид UAV-ийн цахим тэмдэгтний хувьсамжийг ихээр хамааруулдаг, энэ нь үзлэгийн байдалд хамгийн их өөрчлөлт оруулах боломжтой. Найрлагатай газрын хэв, зогсоо шинэц, электромагнитын үр чадлын төрөл бүрийг тодорхойлж болно, эдгээр нь бүгд тэмдэгтний илүү бүтээмжтэй байдлыг хамааруулдаг. Жишээлбэл, дотоод хотын хамгийн их бүтээмжтэй газар эсвэл уулсын газарт тэмдэгтний замыг асуудалтай болгоход боломжтой, мөн дундаж өмсгөлөнд хамааран цаг агаарын үр чадлын хувьд дулаан эсвэл густай үед тэмдэгтний бүтээмж буурдаг. Шинжилгээ нь ихэнхдээ дулаан өмсгөлөнд тэмдэгтний бүтээмж 15%-аас их буурдаг (EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, 2023). Эдгээр асуудлуудыг буцааж авахад хамгийн томоохон шийдэл болгонд зориулсан бүтээмжтэй дизайнуудыг ашиглах ёстой, энэ нь үзлэгийн байдалд хамаарахгүйгээр UAV-ийн бүтээмжийг тогтвортой болгохыг зорьж байна. Шинжилгээнүүд нь эдгээр агаарын үр чадлын тухай тэмдэгтний бууралтын хооронд холбоотой байгааг илтгэж, үзлэгийн байдалд хамаарахгүйгээр UAV-ийн ажиллагааг анхны байдлаар хадгалахад анхны шийдэл болохыг илрүүлсэн.
Хөдөлгөөнүүдийн ашиглалт, ялангуяа урт зайд хамрах үед, дээвэр төвөгтэй байдалд хязгаарлагддаг бөгөөд энэ нь мэдээллийн илгээх хурдад нөлөөлөх болно. Хөдөлгөөнүүд нь хаягладаг цахилгаан станцдас хол Boone далд хамрах үед, дээврийн чанар нямбайж, мэдээллийн сольж шилжих хурд нь буурч болох юм. EURASIP Journal-ийн тайланг нь хамгийн ихдээ дээврийн чанар нь урт замд хөдөлгөөнүүдийн ажиллагааг хязгаарлах боломжтой гэж зааж байна, ялангуяа мэдээлэл их байх ажилуудад. Энэ тухайн асуудлыг шийдэхийн тулд зарим шинжлэх ухааны судлаачид олон дээврийн үеийн технологиа ашиглахыг санал болгож байна. Энэ технологиууд нь зөвхөн хамгийн ихдээ олон даатгалын банд суурилсан коммуникацийн хэрэгслийг ашиглан илгээхийн дамжуулалтыг сайжруулахад зориулагдсан бөгөөд энэ нь дээврийн ашиглалтыг сайжруулж, урт замд хамрах үед холболтыг тодорхой болгоход туслана.
Өгөгдлийн шилжүүлэх үйлдлийг эхлэхээс өмнөх үргэлжлэл нь, заавал ашиглах үед тодорхойлогдоно. Үргэлжлэл нь үр дүнтэй хугацаанд зохицуулахад ихээр өөрчлөлт олгох боломжтой бөгөөд гадаргуутай системүүд дундаас хамгийн их тохиолдол нь санамсаргүй үзэгчид, эсвэл хурдан хариу өгөх шаардлагатай аюулгүй байдлын хариуцлага юм. Эмнэлгийн төрөл бүрийн голчлон UAV-ийн үргэлжлэл нь 50 милисекундээс илүү байхгүй байвал хариу өгөх хугацааг багасгахад тусална. Үргэлжлэлийг бууруулахын тулд edge computing-ийн зорилготой стратегиуд, эсвэл оптимизацийн замд суурилсан алгоритмуудыг ашиглах ёстой. Эдгээр стратегиуд үргэлжлэлийг бууруулж, санамсаргүй хугацаанд UAV-ийн өгөгдлийн шилжүүлэлтийг хялбарчлахад тусална.
Хурдны амплитудыг өргөх тоног төхөөрөмжүүдийг НДБ системд оруулж ажиллуулах нь дулаан, цагаан усны хэмжээнд байгаа газар суурин үйлчилгээнд зориулж, хамгийн их тохиолдолд эерэг үр дүнтэй. Энэ нь үйлчилгээний үед гарч ирэх боломжтой бүх загварын мэдээллийг хадгалж, үйл ажиллагаагаа хурдан өөрчлөхөөр санал болгоно. Хурдны амплитудыг өргөх тоног төхөөрөмжүүд нь өөрийнхөө хувьд хамгийн их тохиолдолд эерэг үр дүнтэй байдаг. Мөн эдгээр тоног төхөөрөмжүүдийг ашиглах нь хурдны чиглэл, хамгийн их тохиолдолд эерэг үр дүнтэй байдаг. Жишээлбэл, хурдны технологийг ашигласан НДБ-ийн зохицуулга нь ямар ч хурданд дахин дахин адилхан байдлыг хангахад анхааруулж буй байдаг.
Хувьсгүй зөрчлийн РЭА хамгаалагч нь өргөтгөлтэй байдал, ажиллах нөхцөлд оролцоход тодорхой цагт үйлдэл өөрчлөхийг зөвөөлөх, чухал үеэр харилцааны стабильдээг урьдчилан хадгалахад тусална. Энэ хамгаалагчууд нь үйлчилгээний үзүүлэлтийг динамик байдлаар засварлахад эрчим хүчийг буургах боломжийг амжилттай хамгийн их байдлаар хяналттай болгоно. Тухайн тохиолдолд өгүүлбэр нь харилцааны ясны тодорхойлолтын чанартай өөрчлөлтийг мэдээлэх, энд мөн газрын хамгийн их байдлынхаа дагуу горын эсвэл модон дундахан байдалд илүү сайн ажилладаг. Хувьсгүй зөрчлийн технологийг стратегийн ашиглахад БЗХ системүүд нь өөрчлөлттэй байдалд хамгийн их ашигтай байдлаар шилжих боломжтой бөгөөд ажиллагаанд хамгийн сайн үр дүнтэй ажилладаг.
Хөдөлгөөнгүй агаарын технологи дэх үйлчилгээнд тодорхой холбогдох нь их хэрэгтэй бөгөөд РФ эрчим хүчний зохицуулагчдаар шинэчлэгдсэн шороонийг багасгах техник урьдчилан ашигладаг. Шороонийг багасгах, даатгалын цав, санамжитгүй модуляцын техникийг ашиглахад анхаарах ёстой. Эдгээр техникүүдийг тооцоолсон үр дүнд харьцах шорооны харьцаа нэмэгдсэн гэж гарч байна, энэ нь холболтын мэдээллийг давхцаж болохгүй мисуудад их хэрэгтэй байдаг. Хайлт, нийтлэх үйл ажиллагаанд хамаарахгүй холболт нь амьдралд их хэрэгтэй бөгөөд илүү сайн шорооны багасгах стратегийн дагуу тусгай зүйлсийг хадгалах, тодорхой холболтыг нэгдүүлэх явцад томоохон ажил хийдэг.
Дулааралын хугацааны дагуу фреквенцийн өөрчлөлийг ашиглах (FHSS) технологи нь эргэлтийн үзүүлэлтийг бууруулах, зөрчлийн хамгааллыг багасгахад ихэнхдээ Ажилладаг Газрын Бус Байгууламж (UAV)-д ашиглагддаг. Тосгоноос илүү фреквенциудад шилжих FHSS нь тухайн үед хамгаалалттай холбогдох чадварыг олгодог. Энэ нь зөвхөн хамгаалалтай холболтыг ашиглахад тулгуурлан UAV системийн зөвлөмжит ажиллагаанд маш их утга төрүүлдэг. Жишээлбэл, газарт байгаа шинжилгээнд харвал FHSS-тэй бэлтгэсэн UAV-ууд нь сигналын хамаарлыг сайжруулсан байгаа юм. Энэ нь эргэлтийг бууруулахад ямар чухал хэрэгцээтэй болохыг нь илтгэдэг. Тиймээс, одоо байгаа UAV системд FHSS-г ашиглахад ихэнхдээ томоохон фреквенцийн удирдах систем шаардлагатай, харин хувь хүнсний тоног төхөөрөмжөөр хамаарах магадлал байдаг. Энэхүү үзүүлэлтүүдээс хойш, электрон эргэлтийн үзүүлэлтийг бууруулахад FHSS нь UAV-ийн сигналын бодит байдлыг сайжруулахад их санал болохыг илэрхийлдэг.
Алдааны засварлах протоколууд, жишээ нь Эмзегцэн Алдааны Засвар (FEC), өссөн цомоосон байршилд data-ийн бүтээлд хамгаалалт авахад их санаа явдаг. Эдгээр протоколууд дахин илгээх шаардлагагүйгээр алдааг ажиглах болон засварлахыг зорилгоотой бөгөөд энэ нь чухал шинж чадваруудтайг аялалд суурилуулж байна. Шинжлэх ухааны судалгаанууд FEC-ийн data-ийн буцаалтын хурдны түвшинг ихэсгэхэд тусалдаг гэж харуулсан бөгөөд энэ нь бүрэн байдалд UAV-уудын ажиллагааг хязгааргүй болгохodoо чухал юм. Хамгийн их тохиолдолд хэрэглэгддэг технологиууд нь Hamming codes, Reed-Solomon codes, Turbo codes бөгөөд эдгээр нь алдааны засварлах чадварын түвшинг ялгаруулдаг. Эдгээр протоколуудыг оруулж ажиллуулах нь дундаж аялалын хамгааллыг ихэсгэж, энэ нь ихэвчлэн long distance-ийн data-ийн зөв илгээлийг хамгаалахад тухайн UAV ажиллагаанд үндэслэгдэнэ.
Хамтлаг шилшгээний БВС-ийн ажиллагаагаа холбогдох, бүрэн зориулалттай гүйлгээ оруулахад синхронизаци нь чухал байдаг. Цагийн синхрон протокол, фазын хослуулалтын цонх зэрэг технологийн туршид бүх хамтлаг дэх байгууламж нь зөвлөмжтэй ажиллахад тусална. Гарчигны мэдээллийн дагуу GPS цагийн сигнал эсвэл интернет дээр суурилсан синхронизаци нь хамтлаг шилшгээний үйл ажиллагааг сайжруулж, ихээр их зам, мэдээллийн бүтээгдэхүүнд тусална. Түүнчлэн олон БВС-ийн хооронд реаль цагтанд холбогдох нь техникийн асуудлыг өгдөг, жишээ нь: латент болон их тооны эерэг байгууламжийн хооронд холболтыг хяналттай хэрэгжүүлэх шаардлагатай. Эдгээр асуудлуудыг шийдэх нь хамтлаг шилшгээний БВС системийн үйл ажиллагааг сайжруулахад чухал.
Зөв антенныг сонгох нь UAV-ийн холболтыг боловсруулахад их чухал юм. Загвартай антеннууд нь эрчимийг тодорхой зүйлсэнд зовж, тогтсон бүсэд суурилсан зай, цацагдалыг сайжруулна. Харин 360 градусанд ирээдүйлэх антеннүүд нь сигналыг бүх зүйлсэнд тэнцвэрт хувааж, их зохиомжтой хамгаалалтай, гэхдээ зайд дахин дурдагдахгүй. Загвартай антеннүүдээр ашиглах UAV-ийн үйлчилгээ нь точкаас точка руу ирээдүйлэх үед зөв зохицуулалт олборлодог бол мөн их хэмжээний хамгаалалтай байдаг. Эргэлзээсээ илүү их зохиомжтой бүсэд хамгаалалт авах шаардлагатай үйлчилгээнд, жишээлбэл, танихгүй бүсэд хайрцаг, хүндэтгэлийн үйл ажиллагаагаа хийхэд 360 градусан антенн нь ихэвчлэн зөв. Тооллогоор харвал загвартай конфигурацийн антенн нь ихэвчлэн 360 градусанд ирээдүйлэх антеннээс хамгийн их цацагдалтай байдаг. Гэхдээ энэ нь үйл ажиллагааны тухайн тохиолдолд хамаарна.
Олон оролт, олон гаралт (MIMO) технологи нь хангалттай сигналын байгууллага үүсгэхээр БВС системийг ихэвчлэн боловсруулдаг. MIMO нь эх сурвалж, мөн тогтмол дээрх антеннуудын тоог нэмэгдүүлэхээр сигналын чадварыг нэмэгдүүлээд, газар зайн шинж чанарыг ашиглан алдааг багасгаад даалгах боломжийг олгодог. Шинжилгээнд МIMO-г интегрэхэд БВС-ийн коммуникацийн метрикчдыг илүү сайжруулсан, жишээлбэл мэдээллийн дуудлага, хамааралтай байдлыг сайжруулсан гэдгийг илтгэсэн. Энэ технологи нь одоогоор байгаа газар зайн дотоодлогийг ашиглан илүү их мэдээллийн стимнуудыг хамтдаа унацаад хурдан хурданд хүрэх боломжийг олгодог. Гэхдээ, МIMO-г орчин үеийн БВС системд интегрэхэд томоохон чадварын ашиглалтыг нэмэгдүүлэх, мөн шинэчлэлийн сигнал processioning чадварыг шаарддаг гэх мэт асуудлууд гарч ирнэ. Тиймээс, эдгээр асуудлуудыг эргүүлэх боломжтой бөгөөд эргээсэн RF модуль дизайны, AI-д хамрагдсан алгоритмыг ашиглахад тусалдаг реалтайгаар ресурсын бүртгэлийг оптимизаци хийх боломжтой.
Бичлэг хийх нь сигналын зорилго ба тогтвортойг оптимизоолох, их уулзвар бүсний ихээрхий орчинд хамааралгүй байдалгүй болгохад чухал арга юм. Татсан сигналуудын фазыг эсвэл амплитудыг засварлахад бичлэг технологи нь UAV-тай холбогдох үед сигналийг зориулж ирмэглэхээр үзүүлэлтийг сайжруулдаг. Энэ арга нь их уулзвар бүсэнд маш амжилттай байдаг, мөн хамааралгүй байдал болон физик шинж чанаруудын дунд суурьлагдаж байгаа үед ашигладаг. Орчингүй байдалгүй болгохын тулд ажиллагааны үр дүнтэйгээр хамааралгүй байдалгүй болгон цуглуулсан шинжилгээнүүд гарч ирсэн. Их уулзвар бүс нь хамааралгүй байдал, сигналын татгалзуулалтын үндэстэн асуудлуудтай тулгарахад бичлэг технологи нь сигналыг динамик байдлаар дахин зөөж, хамааралгүй байдалгүй болгох арга авдаг. Энэ нь их эрчимтэй газарт UAV-ийн ажиллагааг хяналттай холбогдохын тулд чухал зам болж байна.
УВА-ын ажиллаж буй дунд холбогдох зорилготой хамгаалалтанд тулгуурлан суурилсан шинэчлэл нь чухал зүйл юм. Холбооны топологийг шинэчлэх нь энэ нь сигналын стабильдээг нэмэгдүүлэх боломжийг олоход тохиромжтой стратеги юм. Холбооныг эргүүлэх, үзүүлэх замыг хялбарчлахад тусламжтай байдаг. UAV-ын холболтыг маш ихээр сайжруулж болно. K-means++ алгоритм нь энэ төрлийн хувьд анхаарах зүйл юм, холбооны node-уудыг хувааж, харьцангуй холбогдох үед гарч ирэх мэдрэмжийг багасгахад тусална. Энэ шинэчлэг cluster алгоритм нь анхны сонголтоо холбооны anchor цэгүүдийг сайжруулахад зориулагдсан байдаг. Тиймээс холбооны үр дүнтэй байдалд тулгарч байна. Case study-үүд нь k-means++-г ашиглахад холбооны үнэтэй байдал, UAV сигналын стабильдээг нэмэгдүүлэх боломжийг тодорхойлсон байдаг. Энэ нь системдээ node-уудыг шугаман замыг сайжруулахад тусална.
Ажлын барилгыг таних зориулалттай гадаад хөдөлгөөнүүдийн замын төлвөөрөөр шинэчлэх нь дулаандаа орших UAV-ийн сигналын бүрэн байдлыг хадгалахад их хэрэгцээтэй байгаа. UAV-ийн ажиллагааны нөхцөл бүхий, ялангуяа олон ажлын барилгатай орчин үеийн эрэгтэй оролцоход томъёог хэрэгжүүлэх нь чухал юм. Ажлын барилгыг таних стратегийн амжилттай хэрэглээ нь замын төлвөөрөөр шинэчлэлийг динамик байдлаар хэрэгжүүлэхээр сигналын болжсонгөөг багасгахад туслана. Хятад сургалтын моделүүдийг уулзвар орнуудад ашиглах нь адаптив замын төлвөөрөөр шинэчлэлийн хувьд ихээр хэрэгтэй болохыг илтгэнэ. Графийн онолыг ашигласан тооцооллын томъёо, реальтай мөнгөн мэдээллийг ашиглах зорилгоор шинэчлэлийг судлах явцад оролцож байгаа. Энэ нь холбогдохгүйн арга замын төлвөөрөөр шинэчлэхэд ихээр хэрэгтэй болохыг илтгэж байна.
Тооллого ба нягтлалын каналуудад дөхөмбөрийн элемент оруулах нь UAV-ийн сигнал амжилтгүй болж чадахад хамгаалагдах тулд ихээр анхаарлагддаг. Өргөтгөлтэй хариуцлага, илүү их коммуникацийн замуудтай бол UAV систем урьдчилан сонгогдсон замаа амжилтгүй болгоход ч зөвхөн ажиллах боломжтой. Шинжлэх ухааны нотлох үзэл нь дөхөмбөрийн элемент оруулах нь ихэвчлэн томоохон мисийн үед нягтлалын тухайн шатанд хамаарахгүйгээр ажиллахад ихэвчлэн томоохон хүчирхэг байдаг. Хоёр замтай системээс эхлэн, ихэвчлэн томоохон дөхөмбөрийн цувралын архитектур хоорондоо судалагдаж буй бөгөөд энэ нь хязгааргүй нөөцөөр суурилсан шатанд UAV-ууд маш хэцүү шартай болохоор ч ажиллах боломжийг хадгалж байна.
2024-08-15
2024-08-15
2024-08-15