ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ СПОСОБОВ МОНИТОРИНГА ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ
2 ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА
3 ВЫБОР ТОПОЛОГИИ СЕТИ ДЛЯ БЕСПРОВОДНОГО УПРАВЛЕНИЯ БПЛА И СПОСОБА ПЕРЕДАЧИ СОБРАННОЙ ИНФОРМАЦИИ НА БАЗОВУЮ СТАНЦИЮ
3.1. Беспроводная передача данных с помощью сети 3G/LTE базовых станций операторов связи
3.2 Развертывание беспроводной сети с помощью передвижной
базовой станции
3.3 Беспроводная передача данных с помощью сети Wi-Fi
4 РАСЧЕТ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ И АВТОНОМНОЙ РАБОТЫ БПЛА С НЕОБХОДИМЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ ДЛЯ МОНИТОРИНГА
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
5.1. Расчет капиталовложений
5.2. Калькуляция эксплуатационных расходов
6 МЕРЫ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ОХРАНЫ ТРУДА, ТЕХНИКА
БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Развитие инновационных методов и технологий не стоит на месте - каждый день в жизнь воплощаются различные, неиспользованные ранее проекты. Так и на смену аэрофотосъемке пришел метод дистанционного мониторинга с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Как правило, основная задача, возлагаемая на комплексы БПЛА, - проведение разведки труднодоступных районов, в которых получение информации обычными средствами, включая авиаразведку, затруднено или же подвергает опасности здоровье и даже жизнь людей. Применение комплексов БПЛА открывает возможность оперативного и недорогого способа обследования участков местности, периодического наблюдения заданных районов, цифрового фотографирования и видео съемки с привязкой GPS координат для использования в различных целях.
При использовании БПЛА для мониторинга возникает проблема передачи собранных данных на пункт обработки информации. Для этого необходимо построить беспроводную сеть с использованием технологий LTE/3G или Wi-Fi, учтя все нюансы построения таких сетей.
Актуальность выпускной квалификационной работы обусловлена тем, что в современном мире существует множество факторов, угрожающих жизни человека, как природных так и техногенных. Беспилотные летательные аппараты могут помочь предотвратить возникновение чрезвычайных ситуаций, а при их возникновении - облегчают работу по ликвидированию ЧС. Но при этом возникает проблема, каким образом информация с БПЛА будет передаваться на пункт обработки информации.
Целью данной выпускной квалификационной работы является построение беспроводной сети по технологии LTE/3G и Wi-Fi для обмена данными между БПЛА и наземным пунктом обработки информации.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. Проанализировать существующие виды и способы мониторинга чрезвычайных ситуаций в современном мире.
2. Рассмотреть возможность применения беспилотных летательных аппаратов для мониторинга чрезвычайных ситуаций.
3. Описать принцип беспроводного взаимодействия БПЛА с наземной станцией и выбрать топологию сети.
4. Рассчитать полный вес беспилотного летательного аппарата с необходимым оборудованием и вычислить время полета.
5. Рассчитать необходимые капиталовложения и стоимость эксплуатационных расходов при внедрении проекта в жизнь.
6. Привести требования по организации техники безопасности, охране труда и природоохранных мероприятий.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы был разработан проект сети мониторинга чрезвычайных ситуаций на основе беспилотных летательных аппаратов.
Проанализировав современные виды и способы мониторинга чрезвычайных ситуаций, был сделан вывод, что в настоящее время мониторинг лесных пожаров, поиск людей, поиск потенциальных угроз для здоровья и жизни человека очень затруднен в связи с отсутствием технических средств. Те технологии, которые применяются, уже давно устарели и дороги в использовании и обслуживании.
В результате было предложено использование небольших БПЛА - квадрокоптеров, в целях мониторинга чрезвычайных ситуаций. Данные БПЛА имеют относительно невысокую стоимость, просты в обслуживании и настройке, не требуют специальных навыков при работе с ними. Также они очень универсальны, за небольшой промежуток времени можно изменить конфигурацию под определенные нужды.
При проектировании были выбраны две беспроводные сети: LTE/3G и Wi¬Fi. Это объясняется тем, что БПЛА, совершая облет необходимой территории, может улетать на большие расстояния. Тогда целесообразно применять технологию LTE/3G с ячеистой топологией и с использованием базовых станций мобильных операторов связи. Если облет совершается на небольшое расстояние, то необходимо использовать технологию Wi-Fi с топологией точка- точка.
В результате расчетов техническо-экономических показателей, были получены следующие цифры: необходимые капиталовложения в проект составляют 899 342 рублей, а ежегодные эксплуатационные расходы - 2 154 300 рублей.
Все поставленные в выпускной квалификационной работе задачи выполнены в полном объеме.
