UNet: A Generic and Reliable Multi-UAV Communication and Networking Architecture for Heterogeneous Applications

要約

UAV アプリケーションの急速な成長には、アプリケーション固有のソリューションに依存するのではなく、さまざまなアプリケーションの多様な要件に同時に対処できる堅牢な通信およびネットワーキング アーキテクチャが必要です。
この論文では、短距離および長距離通信、スターおよびメッシュ トポロジ、異なるデータ レート、複数の無線規格など、異種アプリケーションのさまざまな要求をサポートするように設計された、汎用的で信頼性の高いマルチ UAV 通信およびネットワーキング アーキテクチャを提案します。
当社のアーキテクチャはアドホック ネットワークとインフラストラクチャ ネットワークの両方に対応し、ネットワーク全体でのシームレスな接続を保証します。
さらに、さまざまな通信プロトコル間の相互運用性を可能にするマルチプロトコル UAV ゲートウェイの設計を紹介します。
さらに、いつでもどこからでも遠隔制御と監視を容易にする地上管制局のグラフィカル ユーザー インターフェイスを備えたデータ処理およびサービス層フレームワークを導入します。
提案したアーキテクチャを実際に実装し、さまざまな指標を使用してそのパフォーマンスを評価し、その有効性を実証しました。

要約(オリジナル)

The rapid growth of UAV applications necessitates a robust communication and networking architecture capable of addressing the diverse requirements of various applications concurrently, rather than relying on application-specific solutions. This paper proposes a generic and reliable multi-UAV communication and networking architecture designed to support the varying demands of heterogeneous applications, including short-range and long-range communication, star and mesh topologies, different data rates, and multiple wireless standards. Our architecture accommodates both adhoc and infrastructure networks, ensuring seamless connectivity throughout the network. Additionally, we present the design of a multi-protocol UAV gateway that enables interoperability among various communication protocols. Furthermore, we introduce a data processing and service layer framework with a graphical user interface of a ground control station that facilitates remote control and monitoring from any location at any time. We practically implemented the proposed architecture and evaluated its performance using different metrics, demonstrating its effectiveness.

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