Методи та системи управління безпроводовими сенсорними мережами із мобільними сенсорами, телекомунікаційними наземними вузлами та аероплатформами у зоні надзвичайної ситуації

Метою роботи є розробка методології та технічних пропозицій щодо забезпечення надійним зв’язком і своєчасною та якісною інформацією пошуково-рятувальних робіт в зоні надзвичайної ситуації на основі застосування безпроводових сенсорних мереж із мобільними сенсорами, телекомунікаційних наземних вузлів та аероплатформ і ефективного управління ними із одночасним забезпеченням структурно-функціональної зв’язності мобільних сенсорів в умовах їх швидкого та непередбачуваного переміщення. В основу НДР покладена науково-технічна ідея, яка полягає в науковому обґрунтуванні та розробці комплексу методів, алгоритмічних і програмних засобів для реалізації багаторівневої динамічної архітектури безпроводової сенсорної мережі (БСМ), всі елементи якої є мобільними. Реалізація цієї ідеї ґрунтується на ствердженні про те, що отримання оперативної інформації має здійснюватися за мінімальний час про події, що відбуваються у зоні надзвичайної ситуації (стан оперативного ландшафту, напрямки пошуку і шляхи рятування, розташування потерпілих та об’єктів небезпеки, пріоритетність надання допомоги, тенденції розвитку надзвичайної ситуації, супроводження та захист рятівників і медичного персоналу, локалізація мародерів та їх знешкодження, відновлення зв’язку та недопущення паніки). Система складатиметься з декількох рівнів: перший рівень – мобільна мережа безпроводових мультисенсорних платформ повітряного базування – літаючих дронів, які утворюють адаптивну мережу постачання первинної інформації; другий рівень являє собою мережі телекомунікаційних аероплатформ (ТА), що призначені для збору і наступної обробки інформації з мережі нижчого рівня та управління нею, а також для зв’язку з телекомунікаційними наземними вузлами або безпосередньо з центром управління надзвичайною ситуацією. Обґрунтовано і розроблено нові методи, запропоновано технічні рішення щодо забезпечення надійним зв’язком і своєчасною та якісною інформацією пошуково-рятувальних робіт в зоні надзвичайної ситуації на основі застосування безпроводових сенсорних мереж із мобільними сенсорами, телекомунікаційних наземних вузлів та аероплатформ і ефективного управління ними із одночасним забезпеченням структурно- функціональної зв’язності мобільних сенсорів в умовах їх швидкого та непередбачуваного переміщення. Розроблено нові та удосконалені методи та протоколи взаємодії сенсорних вузлів у безпроводовій сенсорній мережі із мобільними сенсорами (БСММС) на різних рівнях моделі OSI з урахуванням принципів побудови багаторівневої адаптивної БСММС. Розроблено нові методи та алгоритми поєднання систем високошвидкісного цифрового радіообладнання на основі стандартів 802.11хх для транспортної і розподільчої компонент мережі зв’язку та модернізованого під потреби силових відомств
проводового обладнання маршрутизації цифрових потоків, комутації та розподілу інформації. Завдяки цьому виникає можливість гнучкого конфігурування комбінованих проводово-безпроводових систем передачі інформації, та їх гнучкої перебудови відповідно до ситуаційних потреб та вимог. Запропоновано методи та методики визначення взаємної зв’язності сенсорних вузлів та шлюзів багаторівневої адаптивної БСММС з урахуванням технічних характеристик їх приймально-передавачів та реальних топографічних умов оперативного ландшафту. Запропоновано методи та методики енергозбереження сенсорних вузлів, обладнаних батареями електроживлення. Запропоновані рекомендації для протоколів програмно-визначених радіосистем (SDR) шляхом використання покращених алгоритмів прийняття рішення щодо використання певної сигнально-кодової конструкції (СКК) та виду модуляції, завадостійкого кодування, числа піднесучих OFDM. Розроблено пропозиції щодо використання спеціалізованого під потреби силових відомств обладнання криптографічного захисту інформації в цифрових мережах, що забезпечить необхідний рівень захисту інформації від втручання сторонніх осіб у зміст передаваної інформації. Результати апробацій отриманих теоретичних та конструктивних пропозицій отримано на базі Українського науково-дослідного інституту цивільного захисту, Інституту проблем математичних машин і систем НАН України, ПАТ НПО «ЕЛМІЗ».

Методи та системи управління безпроводовими сенсорними мережами із мобільними сенсорами, телекомунікаційними наземними вузлами та аероплатформами у зоні надзвичайної ситуації
ДолученняРозмір
Іконка PDF 2019_2020.PDF885.83 КБ