ارزیابی و انتخاب سناریوی مناسب پوشش هوایی مرز به کمک صفحه مجازی مکانی-زمانی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی مالک اشتر - مجتمع دانشگاهی هوافضا

چکیده

استفاده از پهپادها در پوشش مرز، ضرورت ایجاد الگوهای پوشش و طراحی سناریو برای این منظور را ایجاب می‌کند. سیستم برای حفظ بهینگی در پوشش به کمک پهپاد نیازمند روشی برای ارزیابی کیفیت پوشش و مقایسه الگوها در شرایط مختلف عملیاتی می‌باشد. این کار مستلزم ارائه معیاری برای ارزیابی احتمال رؤیت عوامل متجاوز و به‌عبارت دیگر کیفیت پوشش تمامی نقاط مرزی می‌باشد. هدف از این مقاله ارائه ابزاری جهت ارزیابی پوشش و انتخاب الگوی مناسب پایش مرز از میان الگوهای مختلف پوشش و گشت‌زنی بر اساس معیارهایی همچون به حداقل رساندن زمان بازدید مجدد در نقاط مختلف منطقه مرزی، درصد پوشش مکانی و میزان یکنواختی توزیع پوششمی‌باشد و برای این منظور به تعریف مفهوم جدیدی بانام صفحه مجازی مکانی-زمانی پرداخته می‌شود. صفحه مجازی مکانی-زمانی امکان بررسی حرکت نسبی پهپادها و عوامل متجاوز و نیز به دست آوردن سابقه عبور عوامل متجاوز از یک منطقه و احتمال یافته شدن عوامل متجاوز را به‌عنوان مسائل اصلی در بررسی سناریوی پوشش فراهم می‌نماید. نتایج حاصله قابلیت روش ارائه‌شده در زمینه ارزیابی سناریو بر اساس پارامترهای کیفی و کمی را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation and Selection of Proper Aerial Coverage Scenario Using Spatio-Temporal Virtual Plane in Border Patrolling Application

نویسندگان [English]

  • M. A. Khesali
  • S. M. M. Dehghan
  • A. H. Tavakoli
MalekAshtar University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

Search pattern and coverage scenario are two important concepts, in using UAVs in border patrolling problem. It is necessary to define a quality evaluation method to compare different pattern under different implicational conditions to reach optimal coverage by a group of UAVs. The evaluation method calculates probability of seen intruders and shows the quality of coverage in any part of the border. This paper introduces a new tool which is called spatiotemporal virtual plane to evaluate coverage scenario and select proper pattern by considering criteria such as flight time, coverage percentage, and coverage uniformity. Along with UAVs and intruders' relative motions, their motion histories and probability of identification of intruders would be analyzed by spatiotemporal virtual plane. The results show that, this analysis method has powerful ability to evaluate scenarios based on qualitative and quantitative parameters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • UAV
  • aerial coverage
  • border patrolling
  • scenario selection
  • evaluation of coverage pattern