Comunicaciones de recuperación óptica de espacio libre basadas en UAV post inundaciones con diversidad de modos espaciales
Autores: Amphawan, Angela; Arsad, Norhana; Neo, Tse-Kian; Jasser, Muhammed Basheer; Mohd Ramly, Athirah
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Comunicaciones de recuperación óptica de espacio libre basadas en UAV post inundaciones con diversidad de modos espaciales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Comunicaciones ópticas en espacio libre
Calidad de la señal
Diversidad de modos espaciales
Tasa de error de bits
Matriz de canal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
El despliegue de vehículos aéreos no tripulados (UAV) para comunicaciones ópticas en espacio libre es una solución atractiva para transmitir la información vital de salud de las víctimas de una zona inundada a estaciones terrestres vecinas durante operaciones de rescate. Un desafío crítico para esto es mantener una calidad de señal aceptable entre la estación base terrestre y el relé óptico en espacio libre basado en UAV. Esto es en gran medida inalcanzable debido a los rápidos movimientos del cuerpo y las hélices del UAV, que resultan en fluctuaciones en la alineación del haz y fallas frecuentes en la conexión. Para abordar este problema, se utilizaron modos Laguerre-Gaussianos polarizados linealmente para diversidad de modos espaciales y prevenir fallas de enlace en un enlace de 400 m. La diversidad de modos espaciales mejoró exitosamente la tasa de error de bit en un 38% a un 55%. Esto se debió a un aumento del 10% al 19% en la potencia del modo predominante a partir de la diversidad de modos espaciales. La matriz de canal variable en el tiempo indicó la presencia de caos determinista no lineal. Esto abre nuevas posibilidades para la investigación sobre la reconstrucción del espacio de estado de la matriz de canal.
Descripción
El despliegue de vehículos aéreos no tripulados (UAV) para comunicaciones ópticas en espacio libre es una solución atractiva para transmitir la información vital de salud de las víctimas de una zona inundada a estaciones terrestres vecinas durante operaciones de rescate. Un desafío crítico para esto es mantener una calidad de señal aceptable entre la estación base terrestre y el relé óptico en espacio libre basado en UAV. Esto es en gran medida inalcanzable debido a los rápidos movimientos del cuerpo y las hélices del UAV, que resultan en fluctuaciones en la alineación del haz y fallas frecuentes en la conexión. Para abordar este problema, se utilizaron modos Laguerre-Gaussianos polarizados linealmente para diversidad de modos espaciales y prevenir fallas de enlace en un enlace de 400 m. La diversidad de modos espaciales mejoró exitosamente la tasa de error de bit en un 38% a un 55%. Esto se debió a un aumento del 10% al 19% en la potencia del modo predominante a partir de la diversidad de modos espaciales. La matriz de canal variable en el tiempo indicó la presencia de caos determinista no lineal. Esto abre nuevas posibilidades para la investigación sobre la reconstrucción del espacio de estado de la matriz de canal.