ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СЕТИ FANET И РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК МОДЕЛИ

Объектом исследования являются математические модели сети FANET. Цель исследования – разработка и исследование новых математических моделей процессов передачи данных в сетях FANET, которые функционируют в различных режимах передачи данных, а именно БПЛА-БПЛА, БПЛА-наземная станция, БПЛА-сервер. В рамках проекта были получены следующие результаты: математические модели информационного обмена между БПЛА, находящихся и движущихся в различных средах, серверами и наземными станциями в виде многомерных цепей Маркова и гетерогенных конечнолинейных систем массового обслуживания с разнотипными источниками заявок, меняющими свои характеристики во времени, и обслуживанием, зависящим от типа заявки; модифицированные методы исследования вероятностных характеристик рассмотренных систем как математических моделей телекоммуникационных систем и асимптотические характеристики; программное обеспечение для расчета и визуализации основных характеристик исследуемых систем, численного анализа и оценки точности полученных результатов, определения области применимости предлагаемых математических моделей. С помощью разработанных коллективом проекта методов асимптотического и асимптотически диффузионного анализа математических моделей с отрицательными заявками (такие модели учитывают возможность негативных событий с серверами хранения информации – поломки, хакерские атаки и т.п.), тандемных систем с повторными вызовами и систем с повторными вызовами, с вызываемыми заявками и конфликтами, которые возможны в каналах связи по причине одновременной передачи информации получены основные вероятностные характеристики математических моделей сетей передачи данных. Разработаны алгоритмы и программы для автоматизации расчётов, которые могут быть использованы для оценки производительности существующих систем и дальнейшей их модификации для реализации концепции их устойчивого развития; проведено исследование области применимости асимптотических результатов, а также сравнение с известными частными случаями. Прогнозные предположения о развитии объекта исследования: предполагается развитие теоретических исследований в области разработки и исследования новых математических моделей, позволяющих учитывать случайный размер, разнородность передаваемых данных, приоритетность в обслуживании, оценки их надёжности и эффективности эксплуатации, анализа условий достижения высокого быстродействия соединений при низком уровне информационных потерь и интенсивном трафике, разработке рекомендаций по оптимизации структурных и ресурсных параметров с целью повышения эффективности развертывания и функционирования сетей FANET.