### Программное обеспечение для моделирования сети, обеспечивающая автономные перелёты БПЛА на территории РФ #### Решение задачи на которое направлена разработка программного обеспечение является анализ возможности обеспеечение бесшовной связи: 1. Расчет зон радиопокрытия Красноярского края. 2. Выбор мест размещения базовых станций (БС) для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с целью радиопокрытия заданной территории. 3. Расчет параметров радиоканала #### ЗАДАНИЕ Расчет зон радиопокрытия: Это включает вычисление параметров радиоканала, таких как затухание сигнала, усиление антенн, отношение сигнал-шум, и другие. Подход: Использовать модели распространения радиоволн (например, модель Хатага–Окамура или модель Лос-Анжелес). Можно использовать существующие библиотеки для расчетов затухания радиосигналов, таких как go-waves (если есть) или реализовать свою реализацию на основе теоретических моделей. Шаги: Получить данные о высоте местности и координатах наземных станций. Рассчитать коэффициенты затухания сигнала для каждой базовой станции с учётом высоты, рельефа и других параметров. Определение мест размещения базовых станций: Это задача оптимизации. Нужно расставить станции таким образом, чтобы минимизировать количество станций и максимизировать покрытие, обеспечивая связь с каждым БПЛА. Подход: Использовать генетические алгоритмы или метод имитации отжига для оптимального размещения станций на карте. Шаги: Создать модель для оценки качества покрытия от конкретного набора станций. Прогонять алгоритм оптимизации, чтобы найти лучшее распределение станций по карте. Расчет параметров радиоканала: Для каждой связи между БПЛА и наземной станцией нужно рассчитать параметры радиоканала: уровень сигнала, скорость передачи данных, коэффициенты усиления антенн и т.д. Подход: Применить формулу свободного пространства (Free-space path loss) для расчета затухания сигнала, а затем использовать полученные данные для оценки скорости передачи данных и других параметров. Шаги: Реализовать формулу расчета уровня сигнала с учетом дальности и характеристик антенн. Рассчитать скорость передачи данных на основе уровня сигнала и модуляции. Моделирование движения БПЛА: Это динамическая задача, требующая отслеживания перемещений большого количества БПЛА в реальном времени и моделирования связи с базовыми станциями. Подход: Использовать симулятор физических движений, чтобы моделировать движение БПЛА по заданным траекториям. Затем в реальном времени рассчитывать качество связи для каждого БПЛА на основе его положения. Шаги: Создать функцию для обновления положения каждого БПЛА в реальном времени. На основе нового положения пересчитывать параметры радиосигнала и обновлять статус связи с ближайшей станцией. Реализация транзитной передачи данных: Если БПЛА не может напрямую связаться с базовой станцией, должна быть реализована возможность передачи данных через другие БПЛА. Подход: Построить сеть связи по типу mesh с использованием алгоритмов маршрутизации. Для этого можно использовать стандартные алгоритмы поиска маршрутов (например, алгоритм Дейкстры или AODV). Шаги: Реализовать алгоритм поиска маршрутов между БПЛА. При отсутствии связи с наземной станцией находить ближайший БПЛА, который может передать данные. Отчёты по результатам моделирования: После завершения моделирования необходимо выводить отчёт с анализом параметров радиоканала, временных интервалов связи/отсутствия связи и других данных. Подход: Реализовать генерацию отчетов с использованием стандартных инструментов, таких как Go templates для создания HTML или текстовых отчетов. ###### MATH Для реализации остальной математической логики, связанной с расчётом зон радиопокрытия, размещением базовых станций и параметров радиоканала, начнём по порядку. Мы разобьём задачу на несколько этапов: Расчёт зон радиопокрытия с использованием затухания сигнала и коэффициентов усиления. Оптимизация размещения базовых станций с помощью генетического алгоритма или другого метода оптимизации. Расчёт параметров радиоканала (модуляция, скорость передачи данных). Моделирование движения БПЛА с возможностью передачи данных через другие БПЛА.