اخبار و رویدادها
مکانهای هوایی منابع رادیویی دارای توان ارسال نامعلوم در عملیاتهای جستجو و نجات
مکانهای هوایی منابع رادیویی دارای توان ارسال نامعلوم در عملیاتهای جستجو و نجات
امروزه بخش زیادی از انسانها همواره یک تلفن همراه در نزدیکی خود دارند. بنابراین از این امکان میتوان برای مکانیابی صاحب تلفن همراه علی الخصوص در کاربردهای جستجو و نجات بهره گرفت. این امکان باعث شده است تا مقامات دولتی و محققان گرایش فراوانی به بهرهبرداری از آن در کاربردهای مختلف پیدا کنند. از سوی دیگر در حوادث یا شرایطی که استفاده از شبکههای مخابراتی موجود میسر نمیباشد از قبیل شرایطی مانند زلزله که در آنها تاسیسات شبکه های مخابراتی دچار خرابی میگردد، استفاده از رباتهای هوایی مزایای زیادی برای ماموریتهای جستجو و نجات به همراه خواهد داشت.
در این پروژه، مکانیابی منابع رادیویی به عنوان مدلی از تلفنهای همراه برای کاربردهای جستجو و نجات در شرایط انتشار دید غیر مستقیم مورد توجه قرار گرفته است که میتواند در سناریوهای مختلف و در کاربردهای متنوع مورد بهرهبرداری قرار گیرد. یک نمونه از این کاربردها جستجوی افراد محبوس شده در زیرآوار و یا در درون یک ساختمان میباشد. همچنین مکانیابی یک تلفن همراه که در درون یک محیط بسته قرار گرفته، از بیرون از آن ساختمان، چنانچه از دقت مناسبی برخوردار باشد، بسیار پرکاربرد خواهد بود. رسیدن به دقت مورد نیاز مکانیابی اینگونه اهداف، بهدلیل نامشخصبودن و پیچیدگی بیش از حد فرآیند انتشار سیگنالهای رادیویی، با مشکلات زیادی مواجه بوده و کار چندانی در خصوص آن صورت نگرفته است. با توجه به وابستگی بسیار انتشار سیگنالهای رادیویی به محیط و همچنین تاثیر کاربرد مورد نظر بر انتخاب روش مکانیابی مناسب، کاربرد مورد نظر در اولین فاز از این پروژه محدود به شرایطی شده است که یک یا گروهی از انسانها در یک منطقه وسیع گم شده باشند و منطقه از پستی و بلندیهای بسیار برخوردار است. در این شرایط مکانیابی منابع رادیویی مجاور گمشدگان برای یافتن آنها استفاده میشود. ارائه یک الگوریتم مناسب و رسیدن به دقت مورد نظر علاوه بر مسائل و مشکلات مخابراتی، از دیدگاه یک متخصص رباتیک هوایی مستلزم شناخت انتشار سیگنالهای رادیویی، طراحی مسیر، طراحی فیلترهای تخمین (مکانیابی)، انتخاب نقاط بهینه دادهبرداری، تامین دقت کافی در ناوبری ربات هوایی، همکاری رباتها برای مکانیابی بهتر، طراحی الگوی مناسب برای پوشش کل منطقه جستجو و ... میباشد.
فعالیتهای صورت گرفته تا این مرحله از پروژه را میتوان در سه بخش خلاصه نمود:
· تحلیل روشهای مختلف مکانیابی یک منبع رادیویی با توان ارسال نامعلوم و اثبات بهینه بودن استفاده از مشاهدات اختلاف شدت سیگنال دریافتی
برای مکانیابی یک منبع رادیویی با توان ارسال نامعلوم از مشاهدات اختلاف شدت سیگنال دریافتی در نقاط مختلف مسیر یک پهپاد و یا اختلاف شدت سیگنال دریافتی توسط دو یا چند پهپاد استفاده شده است و با استفاده از تحلیل حد پائین باند کرامر-رائو نشان داده شده است که این روش مکانیابی میتواند به نتایج بهتری منجر گردد. سپس روشی برای یافتن زوج نقطهمسیرهای تشکیل مشاهدات اختلاف شدت سیگنال که از نقطه نظر خطای تخمین بهینه باشد، ارائه شده است. در ادامه نیز روشهایی از قبیل تلفیق با دادههای زاویه دریافت، روشهای تلفیق مناسبتر و طراحی مسیر بهینه به عنوان اقدامات تکمیلی برای بهبود دقت روش مکانیابی براساس اختلاف شدت سیگنال دریافتی ارائه شده است.
· تهیه نقشه موانع موثر در افت شدت سیگنال و حذف اثر آنها بر دقت مکانیابی
در بخش دوم پس از تحلیل اثر موانع به عنوان مهمترین عامل برای اختلاف مدلهای انتشار شدت سیگنال با مقادیر واقعی، اقداماتی در جهت تهیه نقشه موانع موثر در افت شدت سیگنال و حذف اثر آنها بر دقت مکانیابی برداشته شده است. مدلهای ارائه شده برای انتشار زمین به هوای سیگنالهای رادیویی نشان دهنده آن است که در اکثر موارد تنها یک مانع اصلی انتشار را تحت تاثیر قرار میدهد و از اثر سایر موانع غیر اصلی میتوان صرفنظر نمود. براین اساس در روش پیشنهادی، با تهیه نقشه مانع اصلی موجود در حد فاصل منبع رادیویی با پهپاد توام (همزمان) با مکانیابی منبع رادیویی، دقت مکانیابی بهبود بخشیده شده است.
· الهام از روشهای مکانیابی و تهیه نقشه همزمان در ناوبری پهپاد توام با مکانیابی منابع رادیویی
در پایان به توسعه روش مکانیابی پیشنهادی به مکانیابی هوایی منابع رادیویی و تمایز آن با مکانیابی در شبکههای مخابراتی یا سنسوری پرداخته شده است. در این بخش اثر خطای ناوبری پهپاد بر مکانیابی منابع رادیویی علی الخصوص در شرایطی که به صورت موقت یا دائم سیگنال GPS از دست میرود، مورد بررسی قرار گرفته است و با الهام از روشهای مکانیابی و تهیه نقشه همزمان، روشی برای ناوبری پهپاد توام با مکانیابی منابع رادیویی براساس مشاهدات اختلاف شدت سیگنال دریافتی و زاویه دریافت پیشنهاد شده است.
ارائه دهنده پروژه
![]() حسین خندانی پست الکترونیک: khandanihosein@yahoo.com عضو سابق |
![]() مهدی دهقان پست الکترونیک: smm.dehghan@gmail.com عضو سابق |
![]() سید محمود احمدی پست الکترونیک: s.m.ahmadi@ut.ac.ir عضو سابق |
![]() سعید حیدری پست الکترونیک: saeid_haidari@yahoo.com عضو فعال |
استاد راهنما
![]() هادی مرادی دانشیار اتاق: ساختمان شماره 2، 709 تلفن: 61114960 پست الکترونیکی: moradih [AT] ut.ac.ir |