Naslov
Komunikacijski sustavi bespilotnih letjelica
(Communication systems for unmanned aerial vehicles)

Autori
Jerončić, Karlo

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, preddiplomski

Fakultet
Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Split

Datum
22.09

Godina
2020

Stranica
71

Mentor
Lorincz, Josip

Ključne riječi
UAV ; dron ; FANET mreže ; 5G mreže ; poveznik ; višeslojni dronovi ; spektralna efikasnost ; protokol usmjeravanja ; ćelijsko ; bežične komunikacije
(UAV ; drone ; FANET ; 5G networks ; gateway ; multi-tier drones ; spectral efficiency ; routing protocol ; cellular ; wireless communications)

Sažetak
Tema ovog rada je analiza komunikacijskih sustava bespilotnih letjelica, odnosno kako uključiti bespilotne letjelice u bežične leteće proizvoljne mreže (engl. Flying Ad Hoc Network-FANET) sa svim prednostima, zahtjevima i nedostacima koje takva primjena donosi. U radu su analizirani komunikacijske arhitekture bespilotnih letjelica (engl. Unmanned Aerial Vehichle – UAV) koji omogućavaju umrežavanje jednog i više UAV-ova. Zbog takvog proizvoljnog (engl. ad-hoc) načina umrežavanja UAV-ova, pojavljuju se komunikacijski izazovi poput dugog dometa komunikacije, kvara na mreži i ograničenih mogućnosti upravljanja koji nastaju u komunikacije između UAV-ova ili UAV-ova i komunikacijskih sustava na zemlji. Zatim su u radu proučavani algoritmi za izbor komunikacijskog poveznika (engl. gateway) UAV-ova sa zemaljskim mrežama i svi zahtjevi i ograničenja koja se pojavljuju u postupku takvog izbora. Naime, zbog dinamičnog karaktera kretanja UAV-a u FANET mrežama, javlja se potreba za novim i prikladnijim protokolima usmjeravanja podataka u odnosu na dosadašnje protokole korištene u proizvoljnim (engl. ad-hoc) mrežama sa manje pokretnim ili fiksnim komunikacijskim čvorovima. S obzirom na komunikaciju između pojedinih letjelica, protokoli usmjeravanja imaju vitalnu ulogu u pouzdanom prijenosu podataka i u smanjivanju gubitaka u prijenosu informacija. Također su u radu pokazane brojne mogućnosti primjene bežičnih mreža za UAV komunikaciju kao što su implementacija UAV-a kao dodatnih baznih postaja ili komunikaciji između UAV-a i zemaljskih baznih stanica/pojedinačnih korisnika kao i međusobna komunikacija UAV-ova u FENET mreži. Zahvaljujući njihovim karakteristikama kao što su pokretljivost, fleksibilnost i prilagodljiva visina, UAV-ovi koji djeluju kao bazne stanice ćelijskih mreža mogu učinkovito nadopuniti postojeće resurse mobilne mreže operatera, pružajući dodatni kapacitet za područja javnih pristupnih točaka (engl. hotspots). Nadalje, predstavljen je opsežan pregled ključnih smjerova istraživanja koji se odnose na praktično raspoređivanje UAV formacija kao letećih bežičnih platformi, u cilju uspostave pouzdane međusobne UAV komunikacije. Neki od tih smjerova istraživanja se temelje na optimalnom dinamičkom postavljanju UAV-ova te optimizaciji ruta za prijenos podataka između UAV-ova. Zatim su analizirani postojeći problemi realizacije UAV bežične komunikacije kao i buduće moguće primjene. Nakon identificiranja pravaca istraživanja i s njima povezanih izazova i otvorenih problema, dan je pregled analitički okvira (engl. analitical frameworks) koji se mogu primijeniti kod projektiranja, analize i optimizaciju upotrebe UAV-ova za potrebe bežičnog umrežavanja. Naposljetku, razmatrana je arhitektura dronova za primjenu u 5G (engl. Fifth Generation) mrežama. Analiza je istakla potencijalne izazove, izvodljivost i značaj višeslojne strukture mreže dronova u odnosu na jednoslojne mreže dronova, u smislu spektralne učinkovitost prijenosa podataka na silaznim (engl. downlink) vezama. Analize predstavljene u ovom radu pokazuju da će razvoj komunikacijskih sustava za UAV-ove imati važnu ulogu koja će utjecati na mogućnost budućih primjena UAV-ova u različitim sektorima.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika, Računarstvo, Informacijske i komunikacijske znanosti

POVEZANOST RADA