ТАКТИЧНІ СЕНСОРНІ РАДІОМЕРЕЖІ - МУЛЬТИСЕНСОРНЕ ВИЯВЛЕННЯ ТА ЛОКАЛІЗАЦІЯ РУХОМИХ ОБ’ЄКТІВ.

Автор(и)

  • Сергій Перепеліцин Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
  • Ярослав Терещенко Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
  • Анатолій Шевченко Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
  • Віталій Лоза Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
  • Василь Терещенко Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.18372/2310-5461.60.18265

Ключові слова:

тактична сенсорна радіомережа, пасивні та активні сенсори, технології штучного інтелекту, мультимодальний розподіл вузлів

Анотація

На даний час в системі протиповітряної оборони підрозділів сектору національної безпеки і оборони України, не зважаючи на постійне оновлення (поповнення) парку сучасними зразками, все ще існують недоліки в системі виявлення повітряних цілей приземного шару з малою та надмалою ефективною поверхнею розсіювання. Одним із найефективніших та маловитратних, з точки зору фінансового та часового ресурсів, підходів є створення сучасної інформаційної платформи тактичного рівня. Така платформа заснована на використанні пасивних (сейсмічних, акустичних, оптико-електронних, магнітних, інфрачервоних та інших) сенсорів у військових радіомережевих структурах сумісних із геоінформаційною системою (ГІС), для виявлення цілей приземного шару, що становлять загрози військовим та інфраструктурним об'єктам України. Дана стаття присвячена глибокому аналізу алгоритму управління маршрутизацією в сенсорних радіомережах, з акцентом на підвищення їх стійкості та надійності. Автори зосереджуються на викликах, пов'язаних зі складними умовами експлуатації мереж, такими як нестабільність мережевих інтерфейсів, відмови обладнання та різноманітні зовнішні та внутрішні перешкоди, які можуть негативно впливати на роботу мережі. Особлива увага приділяється використанню Гаусівської суміші моделей (GMM) для моделювання мультимодальних даних, що дозволяє підвищити точність та ефективність управління маршрутизацією. Результати, представлені в статті, показують, що запропонований алгоритм має високу точність, що підтверджується порівнянням з даними, отриманими за допомогою імітаційного моделювання. Це свідчить про практичну застосовність алгоритму в реальних умовах. Дослідження відкриває нові перспективи для покращення стабільності та надійності сенсорних радіомереж, що є особливо актуальним у контексті широкого використання бездротових технологій. Запропонований алгоритм може бути використаний для розробки більш надійних та ефективних систем управління маршрутизацією, що забезпечить кращу адаптацію до змінних умов та викликів, з якими стикаються сучасні бездротові мережі.

Біографії авторів

Сергій Перепеліцин , Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Ярослав Терещенко, Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

Доктор фізико-математичних наук, науковий співробітник

Анатолій Шевченко, Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

Начальник військового інституту

Віталій Лоза, Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

Кандидат технічних наук, старший дослідник 

Василь Терещенко, Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

Доктор фізико-математичних наук, професор

Посилання

Думітраш В., Бондаренко О., Думітраш О., Гетьман А. Аналіз напрямків розвитку систем радіозв'язку НАТО: Збірник наукових праць ВІТІ. 2020. № 1. 22 с.

Чому засоби радіоелектронної боротьби та розвідки набувають дедалі більшого значення. Defense Express, 15 січня 2022, https://defence-ua.com/weapon_and_tech/oslipiti_voroga-5857.html (дата звернення 30.11.2023)

Сема Е. О. Електронні сенсори магнітного поля: технологічні і фізичні параметри: кваліфікаційна робота магістра, Суми, 2021, С. 13-17, 26-27.

Аccelerometers for health & usage monitoring systems (hums), каталог компанії PCB Piezotronics, 2022, стр. 3-7.

Осадчук В. С., Осадчук О. В. Мікроелектронні сенсори магнітного поля з частотним виходом. Монографія - ВНТУ, 2013, С. 35-41, 240.

Засоби вимірювань (датчики) в ІоТ. Лекція. С. 9-18. https://learn.ztu.edu.ua/pluginfile.php/68843/ mod_resource/content/1/%D0%9B-3.pdf (дата звернення 30.11.2023)

Наконечна А. В. Мультиспектральний пірометр. Дипломний проєкт, НТУ «КПІ імені Ігоря Сікорського». Київ, 2021. С. 24-31, 35-38.

Фастиковський П. П., Лепіх Я. І. Портативні сейсмічни системи (огляд). Sensor Electronics and Мicrosystem Technologies. 2021. T. 18, No 4, С. 30-38.

Перепеліцин С. О. Технологія налаштовування радіомережі в умовах завад інтеграцією маршрутизації та самонавчання. Кваліфікаційна наукова праця на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук. НАУ, Київ. 2021, С. 58-61, 86-96.

Slyusar V. I., Perepelitsyn S. O. Analysis of the topology of multi-rank networks based on the end product of matrices. Radio Technical Fields, Signals, Devices and Systems : IX International Scientific and Technical Conference. 2020 November 16–22, Kyiv : NTUUKPI, р. 114–116.

DOI: 10.13140/RG.2.2.26965.04329.

Слюсар В.І., Перепеліцин С.О. Аналіз топології багаторангових мереж на основі торцевого добутку матриць. Міжнародна науково-технічна конференція «Радіотехнічні поля, сигнали, апарати та системи». К. КПІ ім. Ігоря Сікорського, (16–22 листопада 2020 р. Київ, Україна). С. 114-116.

Перепеліцин С.О. Аналіз можливості застосування туманних обчислень у військових бездротових мережах управління тактичного рівня. - К. Сучасна спеціальна техніка. 2020. No 2 (61). С. 47-58.

Слюсар В.І., Перепеліцин С. О., Писаренко Р.В. Вплив топології на конфігурацію рухомих мультирангових мереж. XII Міжнародна науково - практична конференція “Advancing in research and education” (07–10 грудня 2020 р., Ля-Рошель, Франція). С. 558-563.

Slyusar, V. I., Perepelitsyn, S. A. Application of the end product of matrices in problems of analysis of routing topologies of multi-rank networks. 2021. 56–63 p.

Кучеров Д. П. Реконфігурація мультисенсорної системи за умови впливу дестабілізуючих факторів. Sensor Electronics and Мicrosystem Technologies. 2016. No 2. С. 101-112.

Kucherov D.P., Tkachenko V. G., Kashkevych, I.F., Androshchuk A. O., Perepelitsyn S. O. Recognition of text phrases distorted by interference by back propagation neural network. Electronics and Control Systems. 2020. N 3(65). С. 46–54.

Alhmiedat T., Taleb A.Abu, Bsoul M. A Study on Threats Detection and Tracking Systems for Military Applications using WSNs. International Journal of Computer Applications. 2012. 0975 – 8887. Vol. 40. No.15.

Alhmiedat, T. A, and Yang, S.. Tracking Mobile Targets through Wireless Sensor Networks. Lap Lambert Academic Publishing AG & Co Kg, ISBN 13: 9783844334609. 2011, Р. 76–117.

М. Умар Афтаб, О. Ашраф, М. Ірфан, М. Маджид, А. Нісар, М. Асиф Хабиб. Оглядове дослідження безпроводових сенсорних мереж та їх безпеки. Комунікації та мережі. 2015. №7. С. 72-179.

Винар А.А. Автоматизація розміщення датчиків системи пасивної акустичної локації на основі платонових тіл. Автореферат, Чорноморський національний університет імені Петра Могили; Миколаїв. 2021, С. 2-10.

Побудова та алгоритми функціонування бездротових сенсорних мереж. Лекція. Державний університет Житомирська політехніка - https://learn.ztu.edu.ua/pluginfile.php/206951/mod_resource/content/0/%D0%9B7__%D0%A1%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%96%20%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B6.pdf (дата звернення 30.11.2023).

Сайт компанії GeeksforGeeks https://www.geeksforgeeks.org/mac-protocol-used-in-wireless-sensor-networks/?ref=rp (дата звернення 30.11.2023).

A. Manjeshwar, D. Agrawal. ARouting Protocol for Enhanced Efficiency in Wireless Sensor Networks. Conference: Proceedings of the 15th International Parallel & Distributed Processing Symposium (IPDPS-01), San Francisco, CA, April 23-27, 2001.

Chen, J.; Adebomi, 0.E.; Olusayo, O.S.; Kulesza, W.. The Evaluation of the Gaussian Mixture Probability Hypothesis Density approach for multi-target tracking. IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques, 2010. doi:10.1109/IST.2010.5548541

Стеклов В.К., Беркман Л.Н. Проектування телекомунікаційних мереж. Підручник., Київ: Техніка, 2002. 345 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

02.02.2024

Номер

Розділ

Інформаційні технології, кібербезпека