A joint approach to ensuring the stationary location and persistent UAV network service

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Silva, Antonio Arlis Santos da
• Orientador(a): Wagner, Flavio Rech
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Veículo aéreo não tripulado; Teoria algorítmica de jogos; Rede definida por software
• Palavras-chave em Inglês: Autonomous UAV
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/225710

Os Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) estão sendo usados no monitoramento, transporte, segurança e gerenciamento de desastres, dentre outros domínios. As apli cações executadas nas várias missões envolvem múltiplos sistemas robóticos conectados por meio de uma rede sem fio para realizar tarefas - geralmente - autônomas. Com mais elementos de software sendo executados nos VANTs, as soluções existentes para coorde nação de localização estacionária e gerenciamento de rede de VANTs falham em fornecer resultados eficientes devido às limitações de recursos computacionais. Para preencher essa lacuna, essa dissertação apresenta uma proposta conjunta para coordenação autô noma e gerenciamento inteligente de uma rede de VANTs. São utilizadas técnicas de Teoria Algorítmica de Jogos (AGT do Inglês Algorithmic Game Theory) e Rede Definida por Software (SDN do Inglês Software Define Network). Em comparação com trabalhos anteriores, a abordagem aqui apresentada é diferente em dois aspectos: (i) Um sistema distribuído com uma solução conjunta para o problema da localização estacionária de múltiplos VANTs e a taxa de cobertura desejada; e (ii) Uma estratégia para encorajar a cooperação do agente com uma análise rigorosa dos dados de qualidade da rede dentro de certos limites de desempenho. Experimentamos a proposta em simulação usando OMNeT ++, Robot Operating System (ROS) e Gazebo. A proposta teve avaliada sua eficiência para cobertura de área e fluxo de dados na rede. Foi realizada ainda uma avaliação do com portamento no gerenciamento da rede de VANTs em comparação ao protocolo Ad-hoc On-Demand Distance Vector (AODV), considerando o cenário pós-desastre. Essa avalia ção fornece evidências de ganhos de desempenho consideráveis em relação aos principais trabalhos relacionadas, principalmente na taxa de cobertura de área e no atendimento aos usuários da rede ao longo do período de operação.