پوشش دهی مخابراتی منطقه ای وسیع در شرایط اورژانسی با استفاده از بستر بالن مقید مجهز به مکانیزم نشانه روی آنتن – بخش اول: مدل سازی سینماتیکی و دینامیکی

در شرایط اورژانسی که امکان استفاده از بسترهای مخابراتی زمینی یا فضایی وجود ندارد و در شرایطی که نیاز به برقراری ارتباطی مخابراتی در مناطقی دورافتاده فاقد بسترهای مورد نیاز مخابراتی وجود دارد، به طور معمول از فناوری بالن های مقید برای تبادل اطلاعات استفاده می شود. هزینه پائین، قابلیت استقرار سریع، میزان پوشش ها و قابلیت استفاده در شرایط اورژانسی از جمله مزایای استفاده از بالن های مقید bts دهی بیشتر نسبت به برای برقراری ارتباط مخابراتی به شمار می روند. فناوری بالن های مقید به رغم تمام مزایایشان، دارای عیب قابلیت پوشش دهی منطق های کوچک هستند. در این مقاله، به منظور بهره گیری همزمان از مزایای بالن های مقید و پوشش دهی یک منطقه وسیع، استفاده از یک بالن مجهز به مکانیزم نشانه روی آنتن پیشنهاد شده و به مدل سازی سینماتیکی و دینامیکی مکانیزم پیشنهادی پرداخته شده است. در این کار مدل سینماتیکی استخراج شده توسط نرم افزار روبوآنالیزر و همچنین جعبه ابزار رباتیکس از نرم افزار متلب مورد اعتبارسنجی قرار گرفته است. مکانیزیم مدل سازی شده قابلیت دوران در دو جهت قوس افقی و قوس عمودی را برای آنتن فراهم می آورد و بدین ترتیب ناحیه تحت پوشش آنتن را به طور چشمگیری افزایش می دهد.

extensive regional telecommunications coverage in emergency condition using tethered-balloon equipped with antenna pointing mechanism – part 1: kinematic and dynamic modeling

in emergency situations, where there is no possibility of using terrestrial-based or space-based telecommunication platforms or when there is a need for providing telecommunication services in remote, rural or hilly areas which are faced with lacking telecommunication infrastructures, typically using tethered balloon-based telecommunication technology is the best choice. despite all the advantages of using this technology, small and limited coverage area is the biggest drawback of using tethered balloon platforms. in this paper, using a tethered balloon equipped with antenna pointing mechanism is proposed in order to, extend their small coverage area to a large region, in addition to benefit from inherent tethered balloons technology advantages. in this regard, dynamic and kinematic modeling of the proposed antenna pointing mechanism is discussed. in this research, the kinematic model is validated using roboanalyzer software and robotics matlab toolbox. antenna pointing mechanism provides the rotation ability for the antenna in two azimuth and elevation directions which increased the coverage area dramatically.