شبکه های ادهاک پروازی FANET به صورت داکیومنت تحقیقاتی

شبکه های ادهاک پروازی FANET

داکیومنت تحقیقاتی شبکه های ادهاک پروازی FANET را در قالب چها فصل و 71 صفحه آماده کردیم که فصل اول آن به معرفی شبکه ‌های بی ‌سیم و فصل دوم به معرفی شبکه‌ های ad hoc و انواع آن و سوم فصل سوم به معرفی شبکه های ادهاک پروازی FANET پرداخته و فصل چهارم نیز به نتیجه‌ گیری و پیشنهادات اختصاص یافته است. در ادامه به معرفی این شبکه ها پرداخته و فهرست مطالب این تحقیق قرار داده شده است.

معرفی شبکه های ادهاک (Ad hoc)

شبکه های ادهاک ساده ترین نوع شبکه های بیسیم است چرا که پیاده سازی آنها نیازمند زیرساخت و ابزار و همینطور تکنولوژی خاصی نمی باشد و به سادگی در هر زمان و مکان که نیاز باشد شبکه ‌ای داشته باشیم قابل پیاده ‌سازی هستند. شبکه های ad hoc متشکل از گره‌ یا node هایی می باشند که تقریبا هرگونه وسیله‌ الکترونیکی که بتواند ارتباط بی ‌سیم برقراری نماید، می ‌تواند نقش یک گره را ایفا کند. به طوری که گره ‌های دیگر قادر هستند تا ارتباط برقرار کرده و یک شبکه را تشکیل دهند. از جنبه‌ دیگر استفاده از این شبکه ها بسیار با صرفه تر می باشد چرا که در آنها به هیچ نقطه دسترسی و تجهیزات مسیریابی نیاز نیست (هر یک از گره ها می تواند نقش یک نود و یا یک مسیریاب داشته باشد).

معرفی شبکه های ادهاک پروازی FANET

شبکه های FANET می ‌تواند شکل جدیدی از شبکه های MANET تعریف شود که در آن گره ‌ها، پهباد ‌ها هستند. با توجه به این تعریف، یک سیستم تک پهباده شکلی از یک FANET نیست، بلکه برای سیستم چند پهباده معتبر است. از سوی دیگر همه‌ سیستم‌ های چند پهباده شکلی از FANET نیستند. ارتباط پهباد ها باید متکی به شبکه Ad-hoc بین پهباد ها باشد. بنابراین، اگر ارتباط بین پهباد ها کاملا متکی به پیوند های ارتباطی پهباد به زیرساخت باشد، نمی ‌توان آن را به عنوان یک FANET طبقه بندی کرد.

در این پژوهش شبکه های ادهاک پروازی FANET به طور مستقل، زیر مجموعه ای از شبکه‌ ادهاک یا MANET در نظر گرفته شده است. از آنجا که گره‌ ها در شبکه‌ های FANET متحرک هستند و انرژی آنها از باتری تامین می شود، می بایست روش هایی مناسبی را به منظور صرفه‌ جویی در مقدار انرژی مصرفی بکار برد. مسیریابی گره ‌ها یکی از مهمترین عوامل موثر در مقدار انرژی مصرفی می باشد، زیرا این نوع شبکه از خود گره ‌ها جهت مسیریابی استفاده می‌ کند. در مقالات و پژوهش هایی که در این حوضه کار شده است، الگوریتم ‌ها و پروتکل ‌های مختلفی مسیریابی در شبکه های فنت ایجاد و تجزیه و تحلیل شده اند که هر کدام از آنها در جایگاه خود برای نوع خاصی از این شبکه با توپولوژی شبکه خاصی مناسب می باشد.

وسیله نقلیه‌ هوایی بدون سرنشین (UAV)

احتمالا ساخت وسیله نقلیه‌ هوایی بدون سرنشین (UAV) که مستقلا می ‌توانند پرواز کنند و یا عمل جراحی راه دور را بدون جابه جایی هیچ پرسنل انسانی انجام دهد به عنوان یک نتیجه از پیشرفت‌ های سریع تکنولوژی در سنسور های الکترونیکی و فناوری‌ های ارتباطی است. به علت چند منظوره بودن، انعطاف پذیری، نصب آسان و هزینه‌ های نسبتا کم پهباد ها و تعدد روش ‌های جدید برای کاربرد های نظامی و غیر نظامی از جمله عملیات جستجو و نابود کردن، نظارت مرزی، مدیریت آتش سوزی ‌ها، تقویت شبکه ‌های Ad-hoc، براورد باد، نظارت بر حادثه، سنجش از راه دور و نظارت بر ترافیک استفاده می ‌شود.

اگر چه از پهباد های تکی برای چندین دهه استفاده شده است، در عوض گسترش و راه اندازی یک پهباد بزرگ‌، با استفاده از یک گروه کوچک از پهباد ها دارای مزایای بسیاری می ‌باشد. با این حال سیستم ‌های چندگانه پهباد ها نیز چالش‌ های منحصر به فرد خود را دارد. یکی از برجسته ‌ترین مشکلات، مشکلات طراحی ارتباطات می ‌باشد. همراه با پیشرفت سیستم‌ های جاسازی شده و کوچک شدن سیستم ‌های الکترومکانیکی‌، امکان تولید پهباد های کوچک یا کوتاه با هزینه کم فراهم شد. هماهنگی و همکاری بین پهباد های متعدد می ‌توانند سیستمی ایجاد کند که قابلیت‌ هایش از یک پهباد تک بیشتر باشد.

مزایای استفاده از سیستم های multi-UAV

• هزینه‌: هزینه تعمیر و نگهداری پهباد های کوچک بسیار کمتر از پهباد های بزرگ است.
• مقیاس پذیری: با استفاده از پهباد بزرگ تنها یک محدوده پوشش داده می‌شود، در حالی که سیستم‌های multi-UAV می ‌توانند به راحتی محدوده تحت پوشش را گسترش دهند.
• بقا: اگر پهباد در یک ماموریت شکست بخورد که توسط تنها یک پهباد انجام می ‌شود، ماموریت نمی ‌تواند ادامه یابد، در حالی که اگر ماموریت با سیستم multi-UAV انجام شود ماموریت با پهباد های دیگر می‌ تواند ادامه یابد.
• سرعت بالا: نشان داده شده است که ماموریت با تعداد زیاد پهباد ها سریع ‌تر تکمیل می ‌شود.
• کوچکی مقطع رادار: به جای استفاده از یک رادار با سطح مقطع بزرگ، استفاده از سیستم multi-UAV با سطح مقطع کوچک و مخفی برای کاربرد های نظامی بسیار مهم است.