Análisis de rendimiento de un sistema de comunicación aeronáutica híbrido basado en UAV de óptica de libre espacio/frecuencia de radio en escenarios móviles
Autores: Zhang, Xiwen; Zhao, Shanghong; Wang, Yuan; Hu, Hang; Yang, Guangmingzi; Song, Xinkang; Li, Xin; Li, Jianjia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de rendimiento de un sistema de comunicación aeronáutica híbrido basado en UAV de óptica de libre espacio/frecuencia de radio en escenarios móviles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
óptica de espacio libre
Vehículos aéreos no tripulados
Sistema de comunicación aeronáutica
Modos de selección de relé
Efecto Doppler
Probabilidad de interrupción de extremo a extremo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La comunicación óptica en espacio libre (FSO) con vehículos aéreos no tripulados (UAV) como relés es una tecnología prometedora para los futuros sistemas de comunicación aeronáutica. En este documento, se propone un sistema de comunicación aeronáutica basado en múltiples UAV, en el cual se establece un enlace híbrido FSO/frecuencia de radio (RF) para conectar el Sistema de Advertencia y Control Aerotransportado (AWACS) con la estación terrestre móvil (GS). Inicialmente, consideramos la variación de velocidad tanto del AWACS como de la GS móvil, junto con la influencia del efecto Doppler. Además, se proponen cuatro modos de selección de relés, y se derivan expresiones cerradas exactas para la probabilidad de interrupción de extremo a extremo y la tasa de error de bits (BER) del sistema considerado. Las simulaciones numéricas demuestran el impacto de la variación de la velocidad en el rendimiento del sistema. Adicionalmente, analizamos la aplicabilidad de estos cuatro modos de relé bajo diferentes características de movilidad de la plataforma a través de los resultados de simulación, mientras discutimos los números óptimos y la altitud de despliegue de los UAV. Finalmente, se presentan pautas de diseño efectivas que pueden ser útiles para los diseñadores de sistemas de comunicación aeronáutica.
Descripción
La comunicación óptica en espacio libre (FSO) con vehículos aéreos no tripulados (UAV) como relés es una tecnología prometedora para los futuros sistemas de comunicación aeronáutica. En este documento, se propone un sistema de comunicación aeronáutica basado en múltiples UAV, en el cual se establece un enlace híbrido FSO/frecuencia de radio (RF) para conectar el Sistema de Advertencia y Control Aerotransportado (AWACS) con la estación terrestre móvil (GS). Inicialmente, consideramos la variación de velocidad tanto del AWACS como de la GS móvil, junto con la influencia del efecto Doppler. Además, se proponen cuatro modos de selección de relés, y se derivan expresiones cerradas exactas para la probabilidad de interrupción de extremo a extremo y la tasa de error de bits (BER) del sistema considerado. Las simulaciones numéricas demuestran el impacto de la variación de la velocidad en el rendimiento del sistema. Adicionalmente, analizamos la aplicabilidad de estos cuatro modos de relé bajo diferentes características de movilidad de la plataforma a través de los resultados de simulación, mientras discutimos los números óptimos y la altitud de despliegue de los UAV. Finalmente, se presentan pautas de diseño efectivas que pueden ser útiles para los diseñadores de sistemas de comunicación aeronáutica.