Graduate papers
  
Description of the graduate paper
Form of studies Master
Title of the study programm Telecommunications
Title in original language Uzlabota trajektoriju plānošana bezvadu ierīču lokalizēšanai katastrofu scenārijos
Title in English Improved Route Planning for the Localization of Wireless Nodes in Disaster Scenarios
Author Alina Rubina
Department 13100 Institute of Telecommunications
Scientific advisor P.Gavars
Reviewer J.Poriņš
Abstract Bezvadu sakaru izmantošana kļuva par modernās ikdienas neatņemamu sastāvdaļu. Katru dienu parādās daudz dažādu aplikāciju. Bezvadu ierīču lokalizācija ir grūts uzdevums priekš daudzām aplikācijām. Ir vairāki scenāriji, kuros var būt noderīgas zināšanas par objekta atrašanās vietu. Šajā darbā tiek veltīta uzmanība scenārijam, kad bezpilota gaisa lidaparāts (no angļu UAV – Unmanned Aerial Vehicle) lido virs pilsētas teritorijas, kas cietusi no katastrofas. UAV mērķis ir lokalizēt palikušas bezvadu ierīces, kuras varētu atrasties blakus cilvēkiem, kuri ir viņu īpašnieki. Lokācijas informācija ir nepieciešama ātrākai cilvēku glābšanai, kuri ir iestrēguši ēkā. Tāds āra-iekštelpu scenārijs uzliek papildus ierobežojumus lokalizācijas precizitātei un procesam, piemēram laika un enerģijas ierobežojumi, zināšanu trūkums par apkārtējo vidi un nepietiekams informācijas daudzums. Pēdējos gados tika veikts ievērojams izmeklējumu daudzums, kas pēta bezvadu ierīču lokalizācijas jautājumus. Lokalizācija ar mobilitātes atbalstu (no angļu MAL - Mobility-Assisted Localization) ir ļoti daudzsološa, lai apmierinātu katastrofas scenārija prasības. MAL paredz viena vai vairāku mobilo enkuru izmantošanu, kuri ir aprīkoti ar GPS (no angļu GPS – Global Positioning System) uztvērēju. Šie enkuri tiek izmantoti nezināmo bezvadu ierīču lokalizācijai. Šīs maģistra darbs izskata MAL un piedāvā statiskās trajektorijas, kuras paredz ēku esamību un kuras tiks piemērotas mobilajam enkuram. Šīs darbs galvenokārt fokusējas uz statisko trajektoriju izpēti. Pirmkārt, tiek klasificētas visas literatūrā pieejamas aktuālas statiskas trajektorijas. Vēlāk tiek izveidots jauns āra enkuru izvietošanas algoritms iekštelpu mobilo ierīču lokalizēšanai (OutInAP – Outdoor Anchor Placement algorithm for localization of Indoor nodes). Ar piedāvātā algoritma palīdzību ir iegūtas trīs trajektorijas lidošanai ap ēkām – Modified-Hilbert, Triangle un Z-trajectory (šeit un turpmāk tiek izmantoti trajektoriju nosaukumi angļu valodā). Pēc tam šīs trajektorijas ir simulētas un analizētas to lokalizācijas kļūdas un sarežģītums. Iegūtie rezultāti parāda Modified-Hilbert un Triangle trajektoriju pārākumu lokalizācijas precizitātes ziņā, salīdzinājumā ar Z-trajectory, Circle un Octagone trajektorijām. Tai pat laikā, Modified-Hilbert trajektorijai ir visaugstākā sarežģītības pakāpe, salīdzinājumā ar citām trajektorijām. Nobeigumā, Triangle un Circle trajektorijas tiek testētas reālā laika eksperimentos, izmantojot kvadkopteri, kā mobilo enkuru. Eksperimentā iegūtie dati tiek izmantoti, lai apstiprinātu simulācijas rezultātus un lai noteiktu trajektoriju, kura būtu visvairāk piemērota āra-iekštelpu scenārijam un nodrošinātu mazu lokalizācijas kļūdu.
Keywords Lokalizācija, bezpilota gaisa lidaparāts, statiskās trajektorijas, ekuru izvietošana
Keywords in English Localization, Unmanned Aerial Vehicle, Static Trajectories, Anchor placement
Language lv
Year 2015
Date and time of uploading 31.05.2015 14:23:37