Get best of the week

Menyediakan komunikasi objek dan alat yang bergerak untuk meningkatkan keandalannya

Saya sangat ingin memberikan banyak informasi latar belakang yang berguna tentang masalah ini dalam artikel ini, termasuk ulasan penelitian ilmiah dan praktis.

Jadi, misalkan kita berangkat dengan konvoi militer. Menurut peraturan, salah satu atribut penting dari serangkaian tindakan ini adalah perlunya melengkapi semua kendaraan kolom dengan komunikasi frekuensi tinggi dalam satu jaringan lokal.

OPK, anggota Rostec, memperkenalkan stasiun radio generasi digital pertama MO1 generasi ke-6 pada tahun 2016 (Software Defined Radio - SDR), yang memiliki sifat kognitif. Untuk pemahaman yang lebih baik, kami membuat daftar yang utama.

Properti kognitif (atau kemampuan untuk belajar dan belajar sendiri) menyiratkan kemampuan sistem radio untuk memecahkan masalah berikut:

  1. Penilaian suhu kebisingan yang disebut lingkungan radio, deteksi pita frekuensi radio yang saat ini tidak digunakan;
  2. Analisis parameter saluran radio, estimasi informasi saluran, prediksi keadaan saluran radio;
  3. Kontrol daya radiasi dan kontrol spektrum dinamis.

Untuk pemahaman yang lebih baik: berat stasiun adalah sekitar 3,8 kg, di samping itu, transfer data antara kedua stasiun tidak memerlukan repeater dan menghilangkan keberadaan "zona mati" untuk jalur komunikasi hingga panjang 600 km. Pada saat yang sama, ia mampu melakukan transmisi data yang stabil pada jarak 6.300 km.

Produksi serial stasiun radio MO1 dimulai kembali pada tahun 2017 dan saat ini stasiun (dan sejenisnya) semacam itu merupakan sekitar 70% dari peralatan struktur tenaga.

2017 juga ditandai dengan adopsi stasiun radio portabel "R-187P1 AZART", yang juga merupakan stasiun generasi ke-6 dan memungkinkan penggunaan berbagai protokol dan perangkat lunak, yang dapat melatih dan memperluas fungsionalitas.
Dari fitur cerah stasiun radio, perubahan frekuensi setiap 45 mikrodetik dapat dicatat.

Sedikit tentang "isian"

Protokol transfer data di stasiun radio dari tipe kognitif, seperti yang disebutkan di atas di properti, kagum dengan kemampuan mereka untuk beradaptasi dengan keadaan secara real time.

OS-MAC (Opportunistic Spectrum MAC - protokol dengan perangkat)ke RFS, yang membagi pengguna sekunder SU menjadi beberapa grup. Saluran radio atau saluran radio yang digunakan oleh kelompok SU dapat secara dinamis berubah tergantung pada keadaan RFS dan keadaan ketersediaan saluran dari keseluruhan sistem kognitif. Protokol OS-MAC menawarkan mode interaksi non-kooperatif antara SU dan PU, yaitu, pada kenyataannya, hampir tidak adanya interaksi tersebut. Dengan model ini, RFS pertama kali diperiksa untuk menentukan perilaku yang mungkin dan mode operasi PU. Selanjutnya, sumber daya saluran untuk SU dialokasikan, yang sampai batas tertentu memperhitungkan persyaratan kelompok pengguna ini. Setelah saluran dialokasikan, SU mulai menggunakannya. Kerugian utama dari pendekatan ini adalah bahwa hanya sumber daya saluran yang dialokasikan awalnya memenuhi persyaratan SU. Selanjutnya, alokasi sumber daya saluran,sesuai dengan pola standar yang ditentukan selama distribusi awal RFS. Pola tersebut dihasilkan dari basis data geolokasi untuk menentukan lokasi PU dan SU, pola tidak dibangun kembali secara real time.

HC-MAC (Hardware-Constrained MAC – - MAC-) , gunakan metode pengelompokan (k-means), yang memberikan perkiraan data terbaik yang diperoleh dari luar, untuk melacak saluran RF yang tidak terpakai dengan akurasi tinggi. Setelah saluran gratis terdeteksi, SU dapat mulai menggunakannya. Protokol HC-MAC memperhitungkan keterbatasan perangkat keras perangkat, termasuk batasan kemampuan teknis penginderaan RFS dan pembatasan laju transmisi di saluran kerja. Namun, jika satu grup atau satu SU menemukan saluran RF yang tidak digunakan, sedangkan grup SU tetangganya tidak menerima permintaan untuk mengirim RTS (Request to Send) / mengirim izin CTS (Hapus ke Kirim - kirim izin ) data dalam saluran yang sama, grup SU pertama tidak dapat menentukan dengan pasti saluran mana yang akan tersedia dalam waktu dekat.Akibatnya, tabrakan dan gangguan dapat terjadi dalam bekerja dengan kelompok SU tetangga atau satu SU.

MAC Opportunistik Berbasis Cross-Layer (MAC Opportunistik Berbasis Cross-Layer) menyediakan dua metode untuk merasakan RFS: penginderaan acak dan probing berdasarkan survei dari node tetangga. Protokol interaksi lintas level menggunakan teknologi kondisional "ikatan" dan "pemisahan" dengan multiplexing untuk mengirimkan data melalui beberapa saluran. Dalam tulisan ini, kami mengusulkan pencarian untuk kombinasi bandwidth dan penundaan yang optimal dalam saluran, yang memungkinkan kami untuk mengontrol kualitas layanan QoS (Kualitas layanan) berdasarkan radio kognitif. Namun, metode CO-MAC berfokus pada pertukaran antara pasangan SU. Kelemahan lain adalah kurangnya pembenaran untuk kampanye menurut kriteria “efektivitas biaya”.

Dalam protokol MAC Access Carense Sense Multiple (Carrier Sense Multiple Access MAC) , setiap node SU memelihara daftar saluran yang disukai untuk masing-masing node SU yang bertetangga berdasarkan pada sejarah interaksi dengan node-node ini. Ini memungkinkan Anda untuk memilih saluran kerja Anda sendiri tanpa konflik, dalam arti sejarah, dengan node yang berdekatan. Namun, menyimpan seluruh daftar saluran yang tersedia pada perangkat SU tidak efisien, oleh karena itu, diusulkan untuk menggunakan algoritma khusus untuk membuat daftar tetangga dan bertukar informasi yang relevan di antara mereka. Kerugiannya adalah bahwa protokol ini membutuhkan sejumlah besar waktu untuk pertukaran dan cocok untuk sekelompok kecil SU SU.

Pada tahun 2019, Zuev A.V., Insinyur Utama Analisis dan Pemrosesan Indikator Kualitas Jaringan Seluler LLC Huawei Technologies Services. Suatu tipe baru dari protokol transfer data diusulkan, berdasarkan pada model lelang menggunakan pemodelan simulasi-statistik.

Mari kita kembali ke kolom.

Dalam hal melengkapi setiap objek dengan stasiun radio generasi ke-6, jaringan radio lokal terbentuk, yang dirancang untuk menyediakan komunikasi berkualitas tinggi bahkan di medan yang sangat sulit tanpa menggunakan sistem relay.

Namun, bahkan dengan peralatan seperti itu, masih ada sejumlah karakteristik utama yang diperhitungkan ketika mengembangkan rencana untuk kompleks acara seperti lewatnya konvoi (militer atau sipil, dengan atau tanpa iringan):

  1. , ;
  2. ;
  3. ;
  4. .

Dalam hal komunikasi rahasia yang diperlukan antara mobil di kolom dan skema untuk meningkatkan keandalannya, studi dilakukan pada penggunaan copters kargo dan berbagai jenis relay, dan salah satu skema menggunakan sistem penentuan posisi modern berdasarkan pada kamera video. Versi sistem pemrosesan informasi video disediakan.

Berdasarkan studi, untuk implementasi komunikasi rahasia berkecepatan tinggi di konvoi kendaraan, menyampaikan sistem “pasif” dan “aktif” berlaku, menggunakan quadrocopters, dengan stabilisasi sempurna.

Dengan opsi "aktif" untuk menyampaikan, direncanakan untuk menempatkan 1 pemancar dan 1 penerima sistem AOLS dan berat total peralatan adalah sekitar 20 kg. Dengan demikian, penggunaan drone cahaya dengan opsi ini tidak mungkin.

Dalam versi "pasif" dengan reflektor cermin, berat payload berkurang secara signifikan dan copters tipe "ringan" dapat digunakan. Ini juga mengurangi biaya menyediakan seperangkat tindakan.Pada masalah efisiensi: ketika menggunakan cermin dengan penyemprotan logam, koefisien refleksi dapat lebih tinggi dari 97%, dan ketika menggunakan cermin dielektrik multilayer, koefisien refleksi dapat melebihi 99%.

Salah satu prasyarat untuk memastikan komunikasi sempurna menggunakan copter adalah penggunaan drone dengan sistem gyro 6-axis.

Sistem 6-sumbu memiliki sensor pitch, roll dan yaw, serta accelerometer yang memungkinkan Anda menghitung akselerasi yang diperlukan di berbagai arah. Dengan kata lain, drone akan mampu mengimbangi hembusan angin kencang dan hampir secara instan mengambil posisi stabil. Selain itu, giroskop 6-sumbu secara independen mendeteksi posisi yang salah dari helikopter di udara dan memberi sinyal ketika helikopter jatuh. Berkat ini, pilot dapat meratakan tongkat, meningkatkan kecepatan dan menghentikan jatuh. Opsi ini menyelamatkan banyak perangkat mahal dari kerusakan.

gambar

Jadi, memasuki kondisi medan yang sangat kasar, kondisi "visibilitas langsung" antara objek awal dan akhir kolom, sebagai suatu peraturan, tidak terpenuhi. Untuk mengimplementasikan komunikasi kecepatan tinggi, relay quadcopter hadir untuk menyelamatkan. Studi eksperimental yang dilakukan telah menunjukkan bahwa fluktuasi terkecil dalam sudut kemiringan radiasi laser, dengan reflektor tipe cermin, dapat direalisasikan pada quadcopter DJI Mavic Pro Platinum. Perlu dicatat bahwa pada rute dengan panjang ~ 60 - 80 m, diameter radiasi laser dalam sistem AOLS, pada bidang penerima, sebagai aturan, tidak melebihi 30 - 40 cm. Meskipun perbedaan yang relatif kecil dari radiasi laser, komunikasi berkecepatan tinggi dalam kolom dapat diwujudkan dengan memasang penerima radiasi, misalnya, di atap kabin setiap mobil.Pada saat yang sama, jarak antara mobil dalam skema: pemancar - penerima, dapat ditentukan dalam beberapa cara. 1) Menggunakan camcorder pada quadrocopter itu sendiri. Di atap setiap mobil masukkan nomor seri di kolom. Di kolom mobil biasa, sebagai aturan, jarak antara mobil dijaga ketat, misalnya, 10-12 m, belum lagi kolom militer. Panjang setiap mobil di kolom juga diketahui dalam beberapa cm, kemudian jarak antara, misalnya, mobil No1 dan mobil No28, menggunakan informasi dari kamera helikopter, dan mengetahui ketinggiannya di atas kolom, ditemukan dari rumus geometris sederhana.sebagai aturan, mereka menjaga jarak yang ketat antara kendaraan, misalnya, 10-12 m, belum lagi kolom militer. Panjang setiap mobil di kolom juga diketahui dalam beberapa cm. Kemudian jarak antara, misalnya, mobil No1 dan mobil No28, menggunakan informasi dari kamera helikopter, dan mengetahui ketinggiannya di atas kolom, ditemukan dari rumus geometris sederhana.sebagai aturan, mereka menjaga jarak yang ketat antara kendaraan, misalnya, 10-12 m, belum lagi kolom militer. Panjang setiap mobil di kolom juga diketahui dalam beberapa cm. Kemudian jarak antara, misalnya, mobil No1 dan mobil No28, menggunakan informasi dari kamera helikopter, dan mengetahui ketinggiannya di atas kolom, ditemukan dari rumus geometris sederhana.

gambar

2) Untuk meningkatkan keandalan komunikasi, yang baru-baru ini dikembangkan, sistem pemosisian modern menggunakan kamera video dan lampu parkir mobil dapat digunakan.

gambar

Lampu samping kendaraan, jarak yang diukur, ditunjukkan oleh (L1, L2) - pada jarak DOO` dan (L1, L2) - pada jarak DON, masing-masing, dari pusat kamera pada kendaraan uji. Jarak DON dihitung dari hubungan geometris. Pada saat yang sama, perbedaan panjang antara lampu posisi belakang layar mobil - DL`, DL, pada jarak yang sesuai, ditentukan dalam piksel kamera video dengan akurasi tinggi.

Varian dari skema pemrosesan gambar dari kamera video yang digunakan dalam sistem pengukuran: [ Bingkai video

] - [Konversi skala abu-abu] - [Penguatan kontras] —- (a) .-— [Binarisasi] - [Panjang keluaran Dl] —- (b) -— [Titik tengah L1 dan Ekstrak L2] - [Ekstrak kontur] - [Pemrosesan morfologi]

More articles:


All Articles