بهینه‌سازی پوشش سه بعدی فرستنده‌های گمراه‌کننده برد کوتاه با در نظر گرفتن توپوگرافی(مطالعه موردی: پهپادها)

مسئله پوشش یکی از مسائل مکان‌یابی و تخصیص است که جهت کمینه‌سازی سرویس‌دهنده‌ها و فراهم نمودن امکانات بیشتر استفاده می‌شود. توپوگرافی یکی از موانع انتشار امواج رادیویی و الکترومغناطیسی فرستنده‌های بردبلند است. یکی از راه‌کارهای ایجاد پوشش کامل در مناطق خارج از پوشش فرستنده‌های برد بلند، استفاده از فرستنده‌های رادیویی یا الکترومغناطیسی برد کوتاه است. جهت بهبود پوشش در مناطقی که توپوگرافی اجازه پوشش فرستنده برد بلند را نمی‌دهد، راهکار ایجاد پوشش کامل است. با توجه به پارامترهای موثر در عملکرد این فرستنده‌ها، به گونه‌ای است که جهت تحلیل و بهینه‌سازی پوشش توسط آنها، می‌بایست یک مدل سه‌بعدی مکان‌مبنا توسعه داد. مهمترین نوآوری این تحقیق توسعه‌ی یک مدل سه بعدی مکان‌مبنا جهت بهینه‌سازی پوشش سه بعدی فرستنده‌های گمراه‌کننده برد کوتاه در مناطق خارج از پوشش فرستنده‌های برد بلند است. جهت مطالعه موردی، پوشش کامل مسیر یک پهپاد جهت با هدف قطع ارتباط آن با مرکز کنترل، با در نظر گرفتن وضعیت توپوگرافی منطقه پیاده‌سازی شده است. در این مدل با شناسایی پارامترهای موثر در حرکت پهپادها و پارامترهای موثر در عملکرد فرستنده مدلی مکان‌مبنا جهت توزیع بهینه فرستنده‌ها توسعه داده شده است تا با کمترین تعداد فرستنده بیشترین پوشش حاصل شود. در این تحقیق سه پارامتر تاثیرگذار در عملکرد فرستنده‌ها شامل موقعیت سه بعدی، زاویه تابش و آزیموت تابش معرفی شده و بهینه‌سازی پوشش سه بعدی با توجه به این پارامترها انجام شده است. بکارگیری مدل پیشنهادی موجب قطع ارتباط سیستم ناوبری پهپاد گشته و نتایج نشان می‌دهد نسبت به مدلهای معمول تعداد فرستنده‌ها با کارایی 90%افزایش یافته و تعداد فرستنده‌ها، حدود 30% کاهش یافته است.

Optimizing Three Dimensional Coverage of Short Range Transmitter Considering Topography (Case study: UAV)

Coverage problem is one of the location/allocation problems that is used to minimize service point and provide more facilities. The solution for complete coverage is using shortrange radio or electromagnetic transducers to improve coverage in areas where topography does not allow longrange transmitter coverage. The most important innovation of this research is the development of a threedimensional spatial model to optimize the coverage of shortrange transmitters in areas out of the coverage of longrange transmitters. The case study is full coverage of a UAV’s route to disconnect its communication to the control center. In this model, by identifying the effective parameters of the UAV’s routing and the effective parameters of the transmitter function, a spatial model is developed to optimize the number of transmitters to achieve the highest coverage with the lowest number of transmitters. By using the proposed model, the UAV navigation system is disconnected and the result shows that the number of transmitters with a 90% efficiency decreased by about 30% compared to the conventional models.