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Conception et analyse d'un relai aérien pour des mobiles

Ben Moussa, Chahine (2014). Conception et analyse d'un relai aérien pour des mobiles. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Ce mémoire présente une étude d’un relai aérien entre des noeuds mobiles au sol. Deux stratégies différentes pour la conception de ce relai sont étudiées. Pour les deux stratégies, le relai consiste en un drone autonome qui se déplace de manière à relier deux véhicules terrestres mobiles avec absence de ligne de vue directe. La première stratégie (pont aérien) implique qu'un drone essaie de garder une position optimale entre les deux noeuds du sol tandis que pour la deuxième stratégie (mât aérien) le drone est toujours placé directement audessus de l'un des véhicules terrestres. Cette dernière stratégie est proposée dans le but de réduire la dynamique de la position optimale du relai causée notamment par la directivité des antennes associées aux mobiles au sol.

Les modèles de propagation Winner II sont utilisés afin de simuler ce type de relai et de comparer les performances des deux stratégies proposées. En particulier, un scénario spécifique à la propagation en milieu urbain est adopté.

Les résultats des simulations montrent dans chaque cas, la variation de la puissance du signal reçu par le relai aérien en fonction des positions des véhicules terrestres et du drone. Les trajectoires sont générées aléatoirement pour les deux mobiles au sol dans un milieu urbain afin de parvenir à une analyse statistique de ces deux stratégies et discuter leurs avantages en termes de qualité de signal et de contrôle de navigation.

Titre traduit

Design and analysys of an airborne relay for mobile nodes

Résumé anglais

This thesis presents a study of an aerial relay between ground mobile nodes. Two different strategies of building this aerial relay are studied. For both strategies, the airborne relay is considered as a signal repeater between the two ground mobile vehicles. Non-line-of-sight (NLOS) conditions are considered between the aerial relay and each mobile node. The first strategy (aerial bridge) implies that an unmanned aerial vehicle (UAV) is trying to keep an optimal position between the two ground nodes while in the aerial mast strategy; the UAV is always placed directly above one of the ground vehicles. This latter strategy is proposed in order to reduce the dynamics of the optimal position of the relay in particular caused by the directivity of mobile ground antennas.

Winner II propagation models are used in order to simulate these airborne relays and compare the performance achieved within each relay strategy. In particular, an urban environment propagation scenario is adopted.

Simulation results demonstrate in each case the variation of transmitted signal strength due to ground vehicles and UAV movement. Trajectories are generated randomly for both ground nodes on a street map of an urban area in order to achieve a statistical analysis of both strategies and discuss their advantages in terms of signal transmission and UAV navigation control.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique". Bibliographie : pages 63.
Mots-clés libres: Téléphonie cellulaire Antennes-relais Conception et construction. Drones. Ondes radioélectriques Propagation. Ondes radioélectriques Propagation Modèles mathématiques. Transport Systèmes de communication. UAV, relai aérien autonome, pont aérien, mât aérien, modèles Winner II
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Gagnon, François
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 10 juin 2016 17:33
Dernière modification: 13 oct. 2016 20:33
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1317

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