طراحی و بهینه سازی شبکه ارتباطی زیرسطحی بین مجموعه ای از میکرو AUVها

گسترش روز افزون وسایل دریایی و نیاز این وسایل به تبادل سریع، امن و پایدار اطلاعات با یکدیگر و با مرکز فرماندهی، حرکت به سوی استفاده از سیستمها و تجهیزات تبادل داده جدیدتر و بهتر را الزام آور کرده است. لذا تحقیقات در هر زمانی به دنبال راه حلی برای پاسخگویی شرایط خاص و انتظارات مورد نظر میباشد. آشنایی دقیق با سیستمها و شبکه های مخابراتی موجود و نحوه عملکرد آنها، میتواند راه را برای بهبود کارآیی و استفاده مناسب آنها در شرایط محیطی مختلف باز و از نفوذ و اختلال در چنین شبکه هایی جلوگیری کند. شبکه های بی سیم زیر آب شامل عناصر مختلف مانند حسگرها و وسایل زیر آب خودکار )AUV( است که در یک ناحیه اقیانوسی خاص برای نظارت همکارانه و جمع آوری داده به کار میروند. این شبکه ها بین گره های مختلف و ایستگاه های زمینی فعالیت میکنند. موضوعات و چالشهای پیشروی این شبکه ها عبارتند از: محدودیت پهنای باند، تاخیر انتشار بالا، توپولوژیهای شبکه سه بعدی، کنترل دستیابی محیط، مسیریابی، استفاده از منابع و محدودیت های توان میباشد. همچنین، شبکه های بیسیم زیر آب ثابت نیستند و به دلیل فعالیتهای مختلف و جریانهای آب حرکت میکنند. اغلب روشهای موجود در مخابرات زمینی در مخابرات دریایی با محدودیتهایی مواجه هستند. فرکانسهای دریایی به شدت در آب تضعیف میشوند و مخابرات صوتی در آب با محدودیت های زیادی از جمله پیچیدگی زیاد ، پهنای باند کم و کوتاه بودن برد دید مستقیم مواجه است. هدف این مقاله، بررسی انواع شبکه های تبادل داده مورد استفاده در micro-AUVها، جهت ارتباط، کنترل و ناوبری میباشد. در راستای این هدف، ابتدا انواع لینک های مخابراتی و توپولوژیهای زیر آب بین micro-AUV ها مورد بررسی قرار گرفته و مزایا و معایب آنها ذکر میگردد و در نهایت راه حلهای پیشرو برای رفع این معایب و طراحی شبکه مخابراتی مناسب جهت تبادل داده و کنترل micro-AUV ها مبتنی بر لینک مخابراتی و برد مورد نیاز، متناسب با شرایط محیطی و عملیاتی ارائه می-گردد، به گونه ای که توانایی پشتیبانی برای انتقال تصاویر، عکس، صوت و فرامین را داشته و از امنیت و پایداری مناسبیبرخوردار باشد.

کلیدواژه ها:

شبکه مخابراتی ، ارتباط دریایی ، micro-AUV ، ناوبری ، لینک ، توپولوژی ، بهینه سازی