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Un nuevo modelo de canal aire-aire para UAV que incorpora el efecto de las vibraciones de los UAV y la dispersión difusa

Autores: Qi, Wenzhe; Bian, Ji; Wang, Zili; Liu, Wenzhao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un nuevo modelo de canal aire-aire para UAV que incorpora el efecto de las vibraciones de los UAV y la dispersión difusa


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Modelo de canal geométrico propuesto
Comunicación aire a aire
UAV
Dispersión difusa
Vibraciones
Frecuencias Doppler

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este artículo, proponemos un modelo de canal geométrico para escenarios de comunicación entre vehículos aéreos no tripulados (VANT) de aire a aire (A2A). El modelo se establece incorporando componentes de línea de vista, reflexión especular y dispersión difusa, y puede capturar los impactos de las vibraciones del VANT inducidas por la rotación del hélice. Basado en las alturas de los VANT y la densidad de dispersores en el suelo, se deriva una expresión en forma cerrada para capturar conjuntamente las distribuciones angulares cenital y azimutal de los rayos difusos. La potencia de los rayos difusos se modela de acuerdo con el ángulo de incidencia de los rayos y las propiedades eléctricas y la rugosidad de los materiales del suelo. Se derivan estadísticas clave, incluyendo la función de autocorrelación temporal, la función de correlación cruzada espacial, la densidad del espectro de potencia Doppler y el tiempo de coherencia, proporcionando una comprensión profunda de las características temporales del canal. Los resultados indican que el modelo presentado es capaz de capturar ciertas características del canal A2A, que se alinean con el análisis teórico correspondiente. Los hallazgos sugieren que el efecto de dispersión del canal A2A está significativamente influenciado por la altitud del VANT. Además, se muestra que las vibraciones del VANT pueden introducir frecuencias Doppler adicionales, disminuyendo notablemente la correlación temporal y el tiempo de coherencia del canal. Este efecto es más prominente cuando el sistema opera en bandas de alta frecuencia. La efectividad del modelo presentado se confirma a través de una comparación de sus estadísticas con las de un modelo existente y con datos de medición disponibles.

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