بهینه سازی همزمان مسیر و نرخ داده در پهپادهای نظارت ترافیک هوشمند با استفاده از الگوریتم های چندهدفه

با گسترش فن آوری های ارتباطی و افزایش نیاز به پوشش شبکه ای پایدار و سریع، سامانه های پهپادی به عنوان راهکاری مقرون به صرفه و انعطاف پذیر در مخابرات مطرح شده اند. این سامانه ها با قابلیت جمع آوری داده و پایش مناطق حساس مانند ترافیک شهری، بدون نیاز به زیرساخت های زمینی و با هزینه کم، تحولی در مدیریت ترافیک ایجاد کرده اند.برای نظارت هوشمند ترافیک، انتخاب مسیر بهینه پهپاد امری حیاتی است تا در حداقل زمان خدمات ارائه و پهپاد به موقع به پایگاه باز گردد. این چالش با محدودیت هایی همچون مصرف انرژی، سرعت پرواز، موانع فیزیکی و افزایش نرخ انتقال داده مواجه است که به دلیل محدودیت توان فرستنده ها و پدیده تداخل، پیچیدگی مضاعفی یافته است.این پژوهش به بهینه سازی همزمان طول مسیر پرواز و نرخ انتقال داده در پهپادهای نظارت ترافیک با استفاده از پنج الگوریتم کلونی مورچه ها، ازدحام ذرات، تبرید شبیه سازی شده، ژنتیک و یادگیری عمیق پرداخته و شبیه سازی برای چهار فرستنده در گوشه های مربع انجام شده است.نتایج نشان می دهد الگوریتم های ازدحام ذرات و یادگیری عمیق عملکرد خوبی دارند. لازم به ذکر است که تابع برازندگی برای هر روش ارائه شده است.در نهایت روشی بهینه برای کاهش طول مسیر و افزایش نرخ انتقال داده، با در نظر گرفتن محدودیت توان فرستنده ها و تداخل به عنوان نویز پیشنهاد شده که نتایج آن در مقایسه با سه پژوهش معتبر، برتری آن را تایید می کند. این مقاله امکان انتخاب روش بهینه سازی بر اساس نیازهای عملیاتی نظارت هوشمند ترافیک را فراهم می سازد.

کلیدواژه ها:

کانال دسترسی چندگانه گوسی ، پهپاد ، ناحیه نرخ قابل حصول ، بهینه سازی ، سناریوی حرکت