ارزيابي و انتخاب سناريوي مناسب پوشش هوايي مرز به كمك صفحه مجازي مكاني-زماني

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

استفاده از پهپادها در پوشش مرز، ضرورت ايجاد الگوهاي پوشش و طراحي سناريو براي اين منظور را ايجاب مي‌كند. سيستم براي حفظ بهينگي در پوشش به كمك پهپاد نيازمند روشي براي ارزيابي كيفيت پوشش و مقايسه الگوها در شرايط مختلف عملياتي مي‌باشد. اين كار مستلزم ارائه معياري براي ارزيابي احتمال رؤيت عوامل متجاوز و به‌عبارت ديگر كيفيت پوشش تمامي نقاط مرزي مي‌باشد. هدف از اين مقاله ارائه ابزاري جهت ارزيابي پوشش و انتخاب الگوي مناسب پايش مرز از ميان الگوهاي مختلف پوشش و گشت‌زني بر اساس معيارهايي همچون به حداقل رساندن زمان بازديد مجدد در نقاط مختلف منطقه مرزي، درصد پوشش مكاني و ميزان يكنواختي توزيع پوششمي‌باشد و براي اين منظور به تعريف مفهوم جديدي بانام صفحه مجازي مكاني-زماني پرداخته مي‌شود. صفحه مجازي مكاني-زماني امكان بررسي حركت نسبي پهپادها و عوامل متجاوز و نيز به دست آوردن سابقه عبور عوامل متجاوز از يك منطقه و احتمال يافته شدن عوامل متجاوز را به‌عنوان مسائل اصلي در بررسي سناريوي پوشش فراهم مي‌نمايد. نتايج حاصله قابليت روش ارائه‌شده در زمينه ارزيابي سناريو بر اساس پارامترهاي كيفي و كمي را نشان مي‌دهد.

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