ПРОГРАМНИЙ ЗАСІБ ПІДТРИМКИ ПЛАНУВАННЯ РОЗГОРТАННЯ LIFI МЕРЕЖІ НА ОСНОВІ БПЛА ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ В УМОВАХ РУЙНУВАНЬ
Ключові слова:
безпілотний літальний апарат, LiFi мережа, програмний засіб, обхід перешкод, прокладання маршруту
Анотація
Аварії на об’єктах критичної інфраструктури супроводжуються пошкодженням штатних мереж передачі даних від датчиків контролю критично важливих параметрів технологічного обладнання до кризових центрів (КЦ). Відсутність таких даних може призводити до помилкових і недостатньо обґрунтованих рішень з боку персоналу КЦ під час дій по локалізації та ліквідації наслідків аварії. У якості альтернативи пошкодженим штатним мережам може розглядатися LiFi мережа на основі безпілотних літальних апаратів (БПЛА), де останні виступають у ролі ретрансляторів. Однак, внаслідок руйнувань обладнання і конструкцій у виробничих приміщеннях можуть утворюватися механічні перешкоди, які потребуватимуть прокладання маршрутів розповсюдження LiFi сигналу в обхід цих перешкод. Предметом статті є засоби планування розгортання літаючих мереж для забезпечення передачі даних в умовах руйнувань. Мета статті – запропонувати програмний засіб підтримки планування розгортання LіFі мережі на основі БПЛА для забезпечення передачі даних в умовах руйнувань приміщень об’єктів критичної інфраструктури. Завдання статті: запропонувати схему розгортання LiFi мережі на основі БПЛА у виробничому приміщенні з перешкодами; представити архітектуру і особливості застосування програмного засобу для реалізації запропонованої схеми; надати приклади використання програмного засобу. Отримані наступні результати роботи. Розроблено програмний засіб для підтримки планування розгортання LіFі мережі на основі БПЛА у приміщеннях з перешкодами, який дозволяє прокладати маршрути розповсюдження LіFі сигналу (світлового потоку з даними) і визначати для його передачі необхідну кількість БПЛА і місця їхнього розміщення на прокладеному маршруті. Надані результати застосування програмного засобу для планування розгортання LіFі мережі в заданому приміщенні з перешкодами з використанням для їх обходу і побудови маршрутів методів прямокутника і керованого водоспаду. Напрямок подальших досліджень полягає у розробці методу і програмного засобу визначення необхідної кількості змін і чисельності БПЛА у кожній з них для забезпечення безперебійної роботи утвореної ними LiFi мережі протягом заданого часу з визначеною замовником ймовірністю безвідмовної роботи.Завантаження
Дані про завантаження поки що недоступні.
Посилання
1. Badeel R., Subramaniam S. K., Hanapi Z. M., Muhammed A. A Review on LiFi Network Research: Open Issues, Applications and Future Directions. Applied Sciences. 2021. Vol. 11, no. 23, article no. 11118. P.1–35. DOI: 10.3390/app112311118.
2. Muraleedharan N., Cohen D. S. Modelling and simulation of UAV systems. Imaging and Sensing for Unmanned Aircraft Systems: Control and Performance. 2020. P. 101–121. DOI:10.1049/PBCE120F_ch5.
3. Udvardy P., Beszedes B., Toth B., Foldi A., Botos A. Simulation of obstacle avoidance of an UAV. New Trends in Aviation Development (NTinAD’2020) : Proc. 15th IEEE Int. Conf., 2020. P. 245–249. DOI: 10.1109/NTAD51447.2020.9379113.
4. Romaniuk S., Gosiewski Z., Ambroziak L. A ground control station for the UAV flight simulator. Acta Mechanica et Automatica. 2016. Vol 10, no. 1. P. 28–32. DOI: 10.1515/ama-2016-0005.
5. Zhenxiong W., Kai K., Xueying H., Huanming H., Jianghai L., Lang C. Computational simulation study on disturbance of sixrotor UAVs due to ammunition launch. Journal of Physics: Conference Series. 2023. Vol. 2478, article no. 102022. P. 1–19. DOI: 10.1088/1742-6596/2478/10/102022.
6. Chandrasekaran K., Theningaledathil V., Hebbar A. Ground based variable stability flight simulator. Aviation. 2021. Vol. 25, no. 1. P. 22–34. DOI: 10.3846/aviation.2021.13564.
7. Kampf R., Soviar J., Bartuška L., Kubina M. Creation of SW for Controlling Unmanned Aerial Systems. LOGI - Scientific Journal on Transport and Logistics. 2022. Vol. 13, no. 1. P. 198–209. DOI: 10.2478/logi-2022-0018.
8. Phadke A., Medrano F. A., Sekharan C. N., Chu T. Designing UAV Swarm Experiments: A Simulator Selection and Experiment Design Process. Sensors. 2023. Vol. 23, no. 17, article no. 7359. P. 1–26. DOI: 10.3390/s23177359.
9. Al-Mousa A., Sababha B. H., Al-Madi N., Barghouthi A., Younisse R. UTSim: A framework and simulator for UAV air traffic integration, control, and communication. IJARS. 2019. Vol. 16, no. 5. P. 1–19. DOI: 10.1177/1729881419870937.
10. Leichenko K., Fesenko H., Kharchenko V. Deploying the Reliable UAV Swarm for Providing P2P LiFi Communications Considering Physical Obstacles: Method of Rectangles, Algorithms, and Tool. Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS’2023) : Proc. 12th IEEE Int. Conf., Dortmund, Germany, Sept. 07–09, 2023. P. 1011–1016. DOI: 0.1109/IDAACS58523.2023.10348819.
11. Leichenko K., Fesenko H., Borges J. A., Kharchenko V. Search for the Shortest Route Considering Physical Obstacles: Method of Controlled Waterfall, Tool, and Application. Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT’2023) : Proc. 13th IEEE Int. Conf., Athens, Greece, Oct. 13–15, 2023. In print
2. Muraleedharan N., Cohen D. S. Modelling and simulation of UAV systems. Imaging and Sensing for Unmanned Aircraft Systems: Control and Performance. 2020. P. 101–121. DOI:10.1049/PBCE120F_ch5.
3. Udvardy P., Beszedes B., Toth B., Foldi A., Botos A. Simulation of obstacle avoidance of an UAV. New Trends in Aviation Development (NTinAD’2020) : Proc. 15th IEEE Int. Conf., 2020. P. 245–249. DOI: 10.1109/NTAD51447.2020.9379113.
4. Romaniuk S., Gosiewski Z., Ambroziak L. A ground control station for the UAV flight simulator. Acta Mechanica et Automatica. 2016. Vol 10, no. 1. P. 28–32. DOI: 10.1515/ama-2016-0005.
5. Zhenxiong W., Kai K., Xueying H., Huanming H., Jianghai L., Lang C. Computational simulation study on disturbance of sixrotor UAVs due to ammunition launch. Journal of Physics: Conference Series. 2023. Vol. 2478, article no. 102022. P. 1–19. DOI: 10.1088/1742-6596/2478/10/102022.
6. Chandrasekaran K., Theningaledathil V., Hebbar A. Ground based variable stability flight simulator. Aviation. 2021. Vol. 25, no. 1. P. 22–34. DOI: 10.3846/aviation.2021.13564.
7. Kampf R., Soviar J., Bartuška L., Kubina M. Creation of SW for Controlling Unmanned Aerial Systems. LOGI - Scientific Journal on Transport and Logistics. 2022. Vol. 13, no. 1. P. 198–209. DOI: 10.2478/logi-2022-0018.
8. Phadke A., Medrano F. A., Sekharan C. N., Chu T. Designing UAV Swarm Experiments: A Simulator Selection and Experiment Design Process. Sensors. 2023. Vol. 23, no. 17, article no. 7359. P. 1–26. DOI: 10.3390/s23177359.
9. Al-Mousa A., Sababha B. H., Al-Madi N., Barghouthi A., Younisse R. UTSim: A framework and simulator for UAV air traffic integration, control, and communication. IJARS. 2019. Vol. 16, no. 5. P. 1–19. DOI: 10.1177/1729881419870937.
10. Leichenko K., Fesenko H., Kharchenko V. Deploying the Reliable UAV Swarm for Providing P2P LiFi Communications Considering Physical Obstacles: Method of Rectangles, Algorithms, and Tool. Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS’2023) : Proc. 12th IEEE Int. Conf., Dortmund, Germany, Sept. 07–09, 2023. P. 1011–1016. DOI: 0.1109/IDAACS58523.2023.10348819.
11. Leichenko K., Fesenko H., Borges J. A., Kharchenko V. Search for the Shortest Route Considering Physical Obstacles: Method of Controlled Waterfall, Tool, and Application. Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT’2023) : Proc. 13th IEEE Int. Conf., Athens, Greece, Oct. 13–15, 2023. In print
Опубліковано
2024-02-09
Як цитувати
Leichenko Kyrylo Програмний засіб підтримки планування розгортання lifi мережі на основі бпла для забезпечення передачі даних в умовах руйнувань / Kyrylo Leichenko, Herman Fesenko // Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць. – Полтава: ПНТУ, 2024. – Т. 1 (75). – С. 193-200. – doi:https://doi.org/10.26906/SUNZ.2024.1.193.
Розділ
Зв’язок, телекомунікації та радіотехніка
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
