Исследование оптимальных режимов функционирования БПЛА в беспроводных сетях передачи информации


DOI: 10.34759/trd-2021-119-15

Авторы

Агаев Ф. Г.1*, Асадов Х. Г.2**, Зульфугарлы П. Р.3***

1. Институт космических исследований природных ресурсов Национального аэрокосмического агентства, ул. С.С. Ахундова, 1, Баку, АZ1106, Азербайджан
2. Научно-исследовательский институт Аэрокосмической информатики, пр. Азадлыг, 159, Баку, AZ1106, Азербайджан
3. Азербайджанский технический университет, просп. Гусейна Джавида, 25, Баку, 370073, Азербайджан

*e-mail: agayev.tekti@mail.ru
**e-mail: asadzade@rambler.ru
***e-mail: Peri.rzayeva30@gmail.com

Аннотация

Статья посвящена исследованию оптимальных режимов функционирования БПЛА в беспроводных сетях передачи информации. Рассмотрены две задачи, оптимизации функционирования БПЛА в беспроводных сетях передачи информации. В первой задаче проанализированы условия достижения постоянства пропускной способности канала передачи информации. Получено конкретно условие, при выполнении которого такое постоянство обеспечивается. Во второй задаче определяются условия, при которых интегральная величина пропускной способности достигает экстремальной величины.

Определенно, что такой экстремум в виде минимума пропускной способности может появится при выполнении следующих условий: (а) допускается наличие функции издержек в виде функциональной связи σ=σ(P(t)), где σ — среднеквадратическое отклонение белого шума, P(t) — мощность передаваемого сигнала; (b) допускается ограничение на интегральную величину этой функции; (c) обеспечивается прямая функциональная зависимость между указанными показателями.


Ключевые слова:

передача информации, оптимизация, БПЛА, пропускная способность, беспроводная сеть

Библиографический список

  1. Бородин В.В., Петраков А.М., Шевцов В.А. Анализ эффективности передачи данных в сети связи группировки беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2015. № 81. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=57894

  2. Бородин В.В., Петраков А.М. Анализ алгоритмов управления адаптивной сетью передачи данных по локальным параметрам // Труды МАИ. 2015. № 80. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=57035

  3. Шевцов В.А., Бородин В.В., Крылов М.А. Построение совмещённой сети сотовой связи и самоорганизующейся сети с динамической структурой // Труды МАИ. 2016. № 85. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=66417

  4. Бородин В.В., Петраков А.М., Шевцов В.А. Анализ алгоритмов маршрутизации в сети связи группировки беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2016. № 87. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=69735

  5. Бородин В.В., Петраков А.М., Шевцов В.А. Имитационная модель для оценки адаптивных сенсорных сетей // Труды МАИ. 2018. № 100. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=93398

  6. Талаев А.В., Бородин В.В. Стандарты LPWAN для группового взаимодействия мобильных узлов // Труды МАИ. 2018. № 99. URL: http:// http://trudymai.ru/published.php?ID=91644

  7. Леонов А.В., Чаплышкин В.А. Сети FANET // Омский научный вестник. 2015. № 3 (143). С. 297 — 301.

  8. Гуревич О.С., Кессельман О.Г., Трофимов А.С., Чернышов В.И. Современные беспроводные технологии на авиационном борту // Труды МАИ. 2017. № 94. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=81143

  9. Слюсар В. Передача данных с борта БПЛА: стандарты НАТО // Электроника: НТБ. 2010. № 3 (101). С. 80 — 87.

  10. Слюсар В. Радиолинии связи с БПЛА. Примеры реализации // Электроника: НТБ. 2010. № 5 (103). С. 56 — 61.

  11. Самарцев Н.С., Колотилов Е.Д., Кошелев Б.В. Алгоритм обмена данными по цифровой линии передачи данных «земля-борт-земля» // Труды МАИ. 2017. № 93. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=80448

  12. Полынкин А.В., Ле Х.Т. Исследование характеристик радиоканала связи с беспилотными летательными аппаратами // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. № 7. С. 98 — 107.

  13. Mozaffari M., Saad W., Bennis M., Debbah M. Efficient deployment of multiple unmanned aerial vehicles for optimal wireless coverage // IEEE Communications Letters, 2016, vol. 20, no. 8, pp. 1647 — 1650. DOI:10.1109/LCOMM.2016.2578312

  14. Qiu C., Wei Z., Feng Z., Zhang P. Joint resource allocation, placement and user association of multiple UAV — mounted base stations with in — band wireless backhaul // IEEE Wireless Communications Letters, 2019, vol. 8, no. 6, pp. 1575 — 1578.

  15. Yin S., Zhao Y., Li L. Resource allocation and base station placement in cellular networks with wireless powered UAVs // IEEE International Conference on Communications (ICC), 2019, vol. 68, no. 1, pp. 1050 — 1055. DOI:10.1109/ICC.2019.8761872

  16. Zhan P., Yu K., Swindlehurst A.L. Wireless relay communications with unmanned aerial vehicles: performance and optimization // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2011, vol. 47, no. 3, pp. 2068 — 2085. DOI: 10.1109/TAES.2011.5937283

  17. Zhao W., Ammar M., Zegura E. A message ferrying approach for data delivery on sparse mobile ad hoe networks // Proc. 5th ACM international symposium on Mobile ad hoc networking and computing, 2004, pp. 187 — 198. URL: https://doi.org/10.1145/989459.989483

  18. Zhan C., Zeng Y., Zhang R. Energy — efficient data collection in UAV enabled wireless sensor network // IEEE Wireless Communication Letters, 2018, vol. 7, no. 3, pp. 328 — 331. DOI:10.1109/LWC.2017.2776922

  19. Ahmed S., Chowdhury M. Z., Jang Y.M. Energy — efficient UAV — to — user scheduling to maxizmize throughput in wireless networks // IEEE Access, 2020, vol. 8, pp. 21215 — 21225.

  20. Эльсгольц Л.Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление. -М.: Наука, 1973. — 432 с.


    21. Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход