Evaluating the functioning effectiveness of sensor ground-to-air network using multiple UAVS layers and directional antennas

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorSushyn, Ihor O.
dc.contributor.authorIvashchev, Daniil V.
dc.contributor.authorLysenko, Olexandr I.
dc.date.accessioned2025-04-09T12:19:44Z
dc.date.available2025-04-09T12:19:44Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractBackground. Based on the theoretical and practical (using Atoll) calculation of radio communication lines and antenna devices were estimated the main network parameters (throughput, length of the data transmission route, delays, number of network elements) of proposed ground to air network (GAN) architecture. Objective. The purpose of the work is to evaluate the effectiveness of mobile networks with directed action sensors using UAVs at different levels. Methods. Simulation modelling of two mathematical models and their comparison using MATLAB software. Results. It is shown that the throughput decreases with the increase of the data transmission route, while the delay and the number of network elements increase in accordance with the previous study. Changing the location of the nodes also affects the parameters evaluated, so 10,000 measurements were made to obtain the required amount of statistical data. Two mathematical models were created. The first model is based on an existing mobile omnidirectional sensor network using a single UAV layer while the second one is based on a mobile network of directional sensors using two levels of UAVs. In both models, the data was transmitted from the nodes to the pseudo-satellite. In the proposed model, the following average values were achieved: throughput - 852071 bits/s, number of network elements - 4.4, route length - 33673 meters. Conclusions. According to the obtained results, it can be argued that the proposed two-level UAV location model using directional sensors can be effectively used to maintain the connectivity of a mobile sensor network with the achievement of a gain in the evaluated indicators.
dc.description.abstractotherПроблематика. На основі теоретичного та практичного (з використанням Atoll) розрахунку ліній радіозв'язку та антенних пристроїв були оцінені основні параметри мережі (пропускна здатність, довжина маршруту передачі даних) запропонованої архітектури бездротової наземно-повітряної мережі. Мета. Метою роботи є оцінка ефективності мобільної мережі сенсорів спрямованої дії з використанням БПЛА різнорівневого розташування. Методи. Імітаційне моделювання двох математичних моделей та їх порівняння за допомогою програмного забезпечення MATLAB. Результати. Показано, що пропускна здатність зменшується зі збільшенням маршруту передачі даних, тоді як затримка і кількість елементів мережі зростають відповідно до попередньо проведеного дослідження. Зміна розташування вузлів також впливає на оцінювані параметри, тому для отримання необхідного обсягу статистичних даних було проведено 10 000 вимірювань. Було створено дві математичні моделі. Перша модель базується на існуючій мобільній мережі сенсорів всеспрямованої дії з використанням одного рівня БПЛА. Друга - на основі мобільної мережі сенсорів спрямованої дії з використанням двох рівнів БПЛА. В обох моделях дані передаються від вузлів до псевдосупутника. У запропонованій моделі були досягнуті такі середні значення: пропускна здатність - 852071 біт/с, кількість елементів мережі – 4.4, довжина маршруту - 33673 метри. Висновки. Виходячи з отриманих результатів можна стверджувати, що запропонована дворівнева модель розташування БПЛА з використанням сенсорів спрямованої дії може бути ефективно використана для підтримки зв'язності мобільної сенсорної мережі з досягненням виграшу в показниках, що оцінювалися.
dc.format.pagerangePp. 32-38
dc.identifier.citationSushyn, Ihor O. Evaluating the functioning effectiveness of sensor ground-to-air network using multiple UAVS layers and directional antennas / Ihor O. Sushyn, Daniil V. Ivashchev, Olexandr I. Lysenko // Information and telecommunication sciences : international research journal. – 2024. – Vol. 15, N. 2. – Pp. 32-38. – Bibliogr.: 4 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2411-2976.22024.32-38
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73306
dc.language.isoen
dc.publisherNational Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofInformation and telecommunication sciences : international research journal, Vol. 15, N. 2
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectground-to-air network
dc.subjectunmanned aerial vehicle
dc.subjectdirected action sensors
dc.subjectназемно-повітряна мережа
dc.subjectбезпілотний літальний апарат
dc.subjectсенсори спрямованої дії
dc.subject.udc621.396.4
dc.titleEvaluating the functioning effectiveness of sensor ground-to-air network using multiple UAVS layers and directional antennas
dc.title.alternativeОцінка ефективності функціонування сенсорної наземно-повітряної мережі з використанням декількох рівнів БПЛА та спрямованих антен
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
32-38.pdf
Розмір:
1.61 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Information and telecommunication sciences: international research journal, Vol. 15, N. 2