Design, Modelling and Analysis of Satcoms for UAV operations

Abstract

Η ανάγκη για άμεση συνεισφορά, απόκριση και ακρίβεια των αποτελεσμάτων οδήγησε στην είσοδο των drones και ιδιαίτερα των μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων (UAV) ως νέα τεχνολογικά οχήματα. Ωστόσο, η ενσωμάτωση ενός τόσο κολοσσιαίου τεχνολογικού αποκτήματος δεν είναι καθόλου εύκολη υπόθεση. Πολλές απαιτήσεις εμφανίζονται σε διάφορους τομείς όπως τηλεπικοινωνίες, προβλήματα ωφέλιμου φορτίου που πρέπει να φέρει το UAV και σχέδια λειτουργίας, απαιτήσεις που πρέπει να πληρούνται για την αποφυγή προβλημάτων ασφάλειας, αποφυγή σύγκρουσης, ασταθείς συνδέσεις και άλλα. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι να μελετήσει όσο το δυνατόν καλύτερα και αποτελεσματικότερα τη συμβολή των δορυφορικών επικοινωνιών στην επίτευξη αξιόπιστων και ανθεκτικών επιχειρήσεων Μη Επανδρωμένων Αεροσκαφών (UAV). Θα παρουσιαστεί μια ανάλυση τριών επιπέδων που θα αφορά τον Σχεδιασμό, τη Μοντελοποίηση και την Ανάλυση δορυφορικών επικοινωνιών σε συνδυασμό με λειτουργίες UAV με τρόπο που η αποτελεσματικότητα της ζεύξης θα είναι μέγιστη εφικτή. Σε τελική ανάλυση, θα πραγματοποιηθεί ένα πείραμα που θα συζητηθούν τα αποτελέσματα και οι παράμετροι που χρησιμοποιούνται προκειμένου να υπολογιστεί η αποτελεσματικότητα του προϋπολογισμού των ζεύξεων. Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι οι κυψελοειδείς επικοινωνίες έχουν παίξει μέχρι στιγμής τον πιο σημαντικό και ακριβή ρόλο τόσο στις επίγειες όσο και στις αεροπορικές επικοινωνίες. Αυτό πρόκειται να αλλάξει καθώς οι δορυφόροι υπόσχονται χαρακτηριστικά που δεν μπορούν να ανταγωνιστούν τα επίγεια δίκτυα, με αποτέλεσμα την ενοποίηση των UAV με τις δορυφορικές επικοινωνίες. Ωστόσο, τα πράγματα είναι ασαφή και οι κίνδυνοι που ενέχουν είτε από την άποψη των προσωπικών δεδομένων είτε από την ασφάλεια και την υγεία μπορούν να λειτουργήσουν ως εμπόδιο στην ανάπτυξη και την αναβάθμιση των επικοινωνιών.The need for immediate contribution, response, and accuracy of results has led to the entry of drones and especially Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) as new technological vehicles. However, the integration of such a colossal technological acquisition is by no means an easy task. Many requirements appear in various areas such as telecommunications, payload problems that the UAV must carry, and operations plans, requirements that must be met to avoid safety issues, collision avoidance, unstable connections, and so more. The purpose of this thesis is to study as best as possible and most effectively the contribution of satellite communications to achieve reliable and durable Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) operations. A three-level analysis will be presented which will concern the Design, Modeling, and Analysis of satellite communications in combination with UAV operations in a way where efficiency of the link will be maximum. After all, an experiment will take place that results and parameters used will be discussed in order to compute the efficiency of the link budget. It is important to know that cellular communications have so far played the most important and accurate role in both terrestrial and air communications. This is about to change as satellites promise features that cannot compete with terrestrial networks, resulting in the integration of UAVs with satellite communications. However, things are unclear, and the risks posed either from the point of view of personal data or from safety and health can act as an obstacle in developing and upgrading communications

    Similar works