Drones swarm free space optical communication with pointing error
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 729006
- Danışmanlar: PROF. DR. OSMAN NURİ UÇAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Altınbaş Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Drone'lar, kısa mesafe ve alçak irtifa uygulamaları için kullanılan İnsansız Hava Araçlarından (İHA) biridir. Free Space Optical (FSO) teknolojisinin uygulanması drone iletişim sistemlerinde moderndir. FSO teknolojisi, dar ışın genişliği nedeniyle yüksek güvenlik, parazitlere karşı duyarsız, ücretsiz lisans, sabit hat bağlantısının uygun olmaması gibi önemli özelliklere sahiptir. Önerilen sistem V-şekilli konfigürasyonu aldı ve MATLAB 2020 kullanarak simüle etti. V-şekilli konfigürasyon, iletişim sistemlerinde kullanılan ağ topolojilerinden bir topolojidir. Sistemin üç alt sistemi vardır: iki adet Tek Girişli Tek Çıkışlı (SISO) topolojisi ve bir adet Çoklu Girişli tek çıkışlı (MISO) topolojisi, optik bir ışınla birbirine bağlanır ve zayıf atmosferik türbülansta uçar. Optik ışın, PPM tekniğini kullanarak modüle olur ve atmosferik kanalın zayıflaması ve türbülansı ve yanlış hizalama gibi sistemin performansını etkileyen birçok engelle karşılaşır. Kanal kazancı H tarafından temsil edilen engeller üç faktörden oluşur: HP işaretleme hatası faktörü, atmosferik zayıflama Ha ve atmosferik türbülans Hf. Hp, vericide, alıcıda veya optik ışında meydana gelebilecek önemli bir faktördür. Hp ile ilgili parametreler, işaret hatası açısı θr, bağlantı mesafesi Z ve huzme genişliği wz'dir. Uzun mesafeler için işaret hatası açısı θr < 〖10〗^(-4) rad olmalıdır (uydular arası uygulama). Bu tezin amacı, sistemin yüksek performans gösterdiği belirli Z bağlantı mesafesindeki >〖10〗^(-4) rad olan θr işaretleme hatası açılarının izin verilen aralığını ölçmek ve sistemin nerede olduğu Z bağlantı mesafesini belirlemektir. belirli bir işaretleme hatası açısında başarısız oldu θr. Sonuçlar, yüksek sistem performansının SNR ≥10 dB'de gerçekleştiğini gösterdi. İşaret hata açısı θr=〖10〗^(-2)rad için, uygulanabilir Z bağlantı mesafelerinin değerleri, θr=〖10〗^(-3) rad için bağlantı mesafeleri Z değerlerinin yaklaşık %10'udur. θr işaretleme hatası açısını 〖10〗^(-1) rad'a yükseltirken aynı yüzde. Ayrıca sonuçlar en iyi performansın Z≤ 8500 m'de olduğunu göstermiştir. Bu nedenle sistemin en yüksek irtifa h sistemi, drone'nun özelliklerine bağlı olarak ≤ 8500 m'ye ulaşabilmektedir. Her alt sistem bağımsız bir sistem olarak kabul edilebilir ve başka bir konfigürasyonda kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Drones are one of the Unmanned Arial Vehicles (UAV) used for short-length and low-altitude applications. Applying Free Space Optical (FSO) technology is modern in drone communication systems. The FSO technology has significant features such as high security due to narrow beamwidth, insusceptible to interferences, free license, landline connection is not appropriate, etc. The proposed system took the V-shape configuration and simulated it using MATLAB 2020. The V-shape configuration is one topology of networking topologies used in communication systems. The system has three subsystems: two Single-Input Single-Output (SISO) topologies and one Multiple-Input single-output (MISO) topology, connected by an optical beam and flying in weak atmospheric turbulence. The optical beam modulates using the PPM technique and faces many obstacles that affect the system's performance, such as the attenuation and turbulence of the atmospheric channel and misalignment. The obstacles represented by the channel gain H consist of three factors: the pointing error factor HP, the atmospheric attenuation Ha, and the atmospheric turbulence Hf. Hp is a significant factor that may be happening in the transmitter, receiver, or optical beam. The related parameters to Hp are the pointing error angle θr, the link distance Z, and the beamwidth wz. The pointing error angle θr must be < 〖10〗^(-4) rad for long distances (inter-satellite application). The goal of this dissertation is to measure the allowable range of the pointing error angles θr that is >〖10〗^(-4) rad at specific link distance Z where the system gets high performance and determine the link distance Z where the system failed at a specific pointing error angle θr. The results showed that high system performance happens at SNR ≥10 dB. For pointing error angle θr=〖10〗^(-2)rad, the values of the applicable link distances Z are nearly 10% of the link distances Z values for θr=〖10〗^(-3) rad. The same percent when increasing the pointing error angle θr to 〖10〗^(-1) rad. Also, the results showed that the best performance was at Z≤ 8500 m. Therefore, the system's highest altitude h system can reach ≤ 8500 m, depending on the drone's characteristics. Each subsystem can be considered an independent system and used in another configuration.
Benzer Tezler
- Unity oyun motoru ile simülatör tasarımı
Simulator design with Unity game engine
CİHAD DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN
- Model and procedures for the jammer and target allocation problem
Karıştırıcı ve hedef atama problemi için model ve yöntemler
KIVANÇ GÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER KIRCA
- Mode-S radar interrogation algorithm design, simulation environment setup and error correction
Mode-S radarları için sorgulama algoritması tasarımı, simulasyon ortamı kurulumu ve hata doğrultması
AHMET GÜNHAN AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÖNCÜ
- Drone sürüsü ile hedef takip optimizasyonu
Target tracking optimization with drone swarm
MUSTAFA İLKER EKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER AYDOĞDU