Дослідження протоколів керування БПЛА.
Автор: Гурмач Олександр Миколайович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Авіаційні інформаційні системи та комплекси
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Робота присвячена дослідженням протоколів керування безпілотними літальними апаратами. Безпілотний літальний апарат (БПЛА) – літальний засіб, який здатний самостійно переміщатись у повітрі, щоб виконати різні функції та завдання, які були йому поставлені. БПЛА може переміщуватись за допомогою програми, яка дозволяє йому самому керувати польотом, або ж за допомогою дистанційного керування, що здійснюється людиною із пульта керування (мобільного або стаціонарного)[1]. Останні підходи спрямовані на зменшення впливу зовнішніх збурень на продуктивність БПЛА. Проте створення сучасних контролерів, які відповідають програмним вимогам, залишається значною проблемою. У перших двох розділах роботи досліджено радіоканал мережі зв’язку, що забезпечує ефективне використання БПЛА із найменшими втратами під час передавання даних, проаналізовано основні алгоритми керування та протоколи маршрутизації. Було обрано мурашиний алгоритм (Ant Colony Optimization - ACO) для оптимізованої роботи мережі. ACO – ройовий метод, який є одним з ефективних поліномінальних алгоритмів. Алгоритми оптимізації мурах не схожі на більшість основних алгоритмів маршрутизації. Для запобігання виникнення проблем маршрутизації у мережах використовують різні підвиди алгоритмів АСО. Прикладами алгоритмів можуть бути: AntNet, ANTMANET, ACODV, MRAA, AntHocNet, ANT-DSR, AntNet-RSLR, HOPNET, ARA,тощо. Наведено основні теорії та методи, за допомогою яких вони здійснюють спільні скоординовані дії групи об’єктів. Для вивчення спільної роботи групи безпілотних літальних апаратів (БПЛА), здатних до самоорганізації, застосовується теорія ройового інтелекту. Передбачено метод організації взаємодії групи БПЛА в навколишньому середовищі шляхом поділу групи на локальні підгрупи. Третій розділ включає методику визначення оптимальної кількості БПЛА, розрахунок трафіку та пропускної здатності. Основні математичні моделі для управління групою БПЛА також розглянуті. Імітаційне моделювання в четвертому розділі підтверджує ефективність розробленої моделі для передачі даних від вузла джерела до наземної станції. Об’єкт дослідження –протоколи керування безпілотними літальними апаратами. Предмет дослідження – алгоритми та протоколи маршрутизації БПЛА. Сфера досліджень – створення алгоритмів керування БПЛА, вибір оригінального алгоритму. Мета роботи: дослідження протоколів керування безпілотними апаратами, а саме, які алгоритми використовують при керуванні БПЛА, мережеві протоколи керування, моделі БПЛА, дослідження основних теорій ефективного використання безпілотних літальних апаратів, створення та використання цілих груп БПЛА. Ключові слова: безпілотні літальні апарати, алгоритм AntNet, алгоритм АВС, керування на основі систем масового обслуговування. Список літератури 1. Голембо В.А., Мельников Р.Г. Організація роботи групи безпілотних літальних апаратів. Вісник Національного університету „Львівська політехніка”. 2018р. 2. Романюк В.А., Степаненко Є.О. Модель прийняття рішень по управлінню повітряної мережею. Збірник наукових праць ВІТІ №3 – 2019р. 3. Anh M. Le, Linh H. Truong, Toan Q. Quyen, Cuong V. Nguyen, and Minh T. Nguyen. Wireless power transfer near-field technologies for unmanned aeria vehicles (uavs): A review. EAI Endorsed Transactions on Industrial Networks and Intelligent Systems, 7(22), 2020. 4. Гуляницький Л.Ф., Рибальченко О.В. Формалізація та розв’язування одного типу задач маршрутизації БПЛА. Теорія оптимальних рішень. 2018. 17.– С. 107 – 114. 5. Гуляницький Л.Ф. Новий алгоритм оптимізації мурашиними колоніями. Сучасна інформатика: проблеми, досягнення та перспективи розвитку. Пр. Міжн. конф., присвяченої 60-річчю заснування ІК імені В.М. В.М. Глушкова НАН України (Київ, 13 – 15 грудня 2017 р.). К.: ІК ім. В.М. Глушкова НАН України. 2017. С. 41 – 43.