أطروحة دكتوراه في جامعة الفرات الأوسط التقنية تناقش تعزيز الاتصالات اللاسلكية في مناطق الكوارث باستخدام طائرات بدون طيار ونظام اتصالات هجين RF/FSO مدعوم بالذكاء الاصطناعي.
#شعبة_الإعلام_والاتصال_الحكومي
ناقشت أطروحة دكتوراه في الكلية التقنية الهندسية النجف بجامعة الفرات الأوسط التقنية
"تعزيز الاتصالات اللاسلكية في مناطق الكوارث باستخدام طائرات بدون طيار ونظام اتصالات هجين RF/FSO مدعوم بالذكاء الاصطناعي"
للباحث (زيد جبار عبيد كاظم ) من قسم هندسة تقنيات الاتصالات.
هدفت الأطروحة إلى تصميم وتطوير إطار عمل ذكي ومتكامل لأنظمة الاتصالات اللاسلكية المعززة بالطائرات بدون طيار لضمان استعادة شبكات اتصال موثوقة وعالية السعة وموفرة للطاقة في مناطق الكوارث، وقد تمت تسمية النظام المقترح بـ "نظام الاتصالات الهجين المعزز بالطائرات بدون طيار" (UBMRF) وهو اختصار لـ UAV-Based Mixed RF/FSO. اعتمدت الدراسة منهجية بحثية كمية تعتمد على النمذجة الرياضية والمحاكاة الحاسوبية ودعمت بتقنيات الذكاء الاصطناعي، حيث تم تطوير نموذج رياضي شامل لقناة الاتصال يأخذ بعين الاعتبار التأثيرات الواقعية في بيئة الكوارث مثل الاضطراب الجوي وأخطاء التوجيه الناتجة عن حركة الطائرة وتقلبات زاوية الوصول وتوهين الإشارة بسبب الأمطار الخفيفة والمتوسطة والغزيرة. كما تم اقتراح بنية اتصال هجينة (UBMRF) تجمع بين تقنية الترددات الراديوية للوصول إلى المستخدمين وتقنية الاتصالات البصرية للربط مع المحطة الأرضية للاستفادة من مزايا كلا النظامين، مع توظيف خوارزمية سرب الجسيمات للتحسين المشترك لعدد المستخدمين وموقع الطائرة وتطوير خوارزمية هجينة (GOPT) لتخطيط مسار الطائرة بشكل يقلل استهلاك الطاقة وزمن المهمة، بالإضافة إلى توظيف الشبكات العصبية الاصطناعية لتحديد مواقع المستخدمين بدقة عالية دون الحاجة لمسح شامل مما يسرع عملية النشر. تم تنفيذ جميع النماذج والخوارزميات باستخدام برامج MATLAB و Python والتحقق من صحة النتائج عبر مقارنة أداء النظام المقترح (UBMRF) مع الأنظمة التقليدية في ظروف تشغيلية وجوية مختلفة.
أظهرت النتائج تفوق النظام الهجين المقترح (UBMRF) في معدل الخطأ حيث حقق عند مستوى إشارة 20 ديسيبل في ظروف الأمطار الخفيفة معدل خطأ مقداره 10⁻⁷ متجاوزاً أداء نظام الاتصالات البصرية الذي حقق 10⁻⁶ ونظام الترددات الراديوية الذي حقق 10⁻¹ بفارق كبير جداً يصل إلى 60 ديسيبل لصالح النظام الهجين. ونجحت خوارزمية تخطيط المسار الهجينة (GOPT) في خفض استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 74 و 81 بالمئة وتقصير زمن المهمة بنسبة تتراوح بين 75 و 82 بالمئة وتقليل طول المسار بنسبة 90 بالمئة مقارنة بأساليب المسح التقليدية. كما تمكنت خوارزمية التغطية الجشعة من تقليل عدد الطائرات بدون طيار المطلوبة لتغطية 100 مستخدم من 4 طائرات في الطرق التقليدية إلى طائرتين فقط مع ضمان جودة الخدمة.
تلخص الدراسة أن إطار العمل المتكامل المقترح (UBMRF) الذي يجمع بين نظام اتصالات هجين وتقنيات الذكاء الاصطناعي والتحسين الرياضي يمثل حلاً هندسياً فعالاً وقابلاً للتطبيق لاستعادة شبكات الاتصالات الحيوية في مناطق الكوارث، حيث يتغلب على القيود الرئيسية للأنظمة التقليدية من خلال توفير موثوقية عالية وسعة اتصال كبيرة وكفاءة استثنائية في استهلاك الطاقة والوقت، مما يجعله مرشحاً قوياً لأنظمة الاتصالات للجيل السادس في مهام الاستجابة للطوارئ.
——————————————
ولمعرفة المزيد عن الكلية التقنية الهندسية/النجف يرجى زيارة المواقع أدناه:
الموقع الرسمي الإلكتروني للكلية:
http://cnj.atu.edu.iq/�
موقع الإنستغرام:
@e.t.c.najaf
https://instagram.com/e.t.c.najaf�
قناة التلغرام:
https://t.me/Najafengineeringtechnology�
صفحة الفيسبوك:
https://www.facebook.com/الكلية-التقنية-الهندسية-النجف-293749610781270�
#شعبة_الإعلام_والاتصال_الحكومي
ناقشت أطروحة دكتوراه في الكلية التقنية الهندسية النجف بجامعة الفرات الأوسط التقنية
"تعزيز الاتصالات اللاسلكية في مناطق الكوارث باستخدام طائرات بدون طيار ونظام اتصالات هجين RF/FSO مدعوم بالذكاء الاصطناعي"
للباحث (زيد جبار عبيد كاظم ) من قسم هندسة تقنيات الاتصالات.
هدفت الأطروحة إلى تصميم وتطوير إطار عمل ذكي ومتكامل لأنظمة الاتصالات اللاسلكية المعززة بالطائرات بدون طيار لضمان استعادة شبكات اتصال موثوقة وعالية السعة وموفرة للطاقة في مناطق الكوارث، وقد تمت تسمية النظام المقترح بـ "نظام الاتصالات الهجين المعزز بالطائرات بدون طيار" (UBMRF) وهو اختصار لـ UAV-Based Mixed RF/FSO. اعتمدت الدراسة منهجية بحثية كمية تعتمد على النمذجة الرياضية والمحاكاة الحاسوبية ودعمت بتقنيات الذكاء الاصطناعي، حيث تم تطوير نموذج رياضي شامل لقناة الاتصال يأخذ بعين الاعتبار التأثيرات الواقعية في بيئة الكوارث مثل الاضطراب الجوي وأخطاء التوجيه الناتجة عن حركة الطائرة وتقلبات زاوية الوصول وتوهين الإشارة بسبب الأمطار الخفيفة والمتوسطة والغزيرة. كما تم اقتراح بنية اتصال هجينة (UBMRF) تجمع بين تقنية الترددات الراديوية للوصول إلى المستخدمين وتقنية الاتصالات البصرية للربط مع المحطة الأرضية للاستفادة من مزايا كلا النظامين، مع توظيف خوارزمية سرب الجسيمات للتحسين المشترك لعدد المستخدمين وموقع الطائرة وتطوير خوارزمية هجينة (GOPT) لتخطيط مسار الطائرة بشكل يقلل استهلاك الطاقة وزمن المهمة، بالإضافة إلى توظيف الشبكات العصبية الاصطناعية لتحديد مواقع المستخدمين بدقة عالية دون الحاجة لمسح شامل مما يسرع عملية النشر. تم تنفيذ جميع النماذج والخوارزميات باستخدام برامج MATLAB و Python والتحقق من صحة النتائج عبر مقارنة أداء النظام المقترح (UBMRF) مع الأنظمة التقليدية في ظروف تشغيلية وجوية مختلفة.
أظهرت النتائج تفوق النظام الهجين المقترح (UBMRF) في معدل الخطأ حيث حقق عند مستوى إشارة 20 ديسيبل في ظروف الأمطار الخفيفة معدل خطأ مقداره 10⁻⁷ متجاوزاً أداء نظام الاتصالات البصرية الذي حقق 10⁻⁶ ونظام الترددات الراديوية الذي حقق 10⁻¹ بفارق كبير جداً يصل إلى 60 ديسيبل لصالح النظام الهجين. ونجحت خوارزمية تخطيط المسار الهجينة (GOPT) في خفض استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 74 و 81 بالمئة وتقصير زمن المهمة بنسبة تتراوح بين 75 و 82 بالمئة وتقليل طول المسار بنسبة 90 بالمئة مقارنة بأساليب المسح التقليدية. كما تمكنت خوارزمية التغطية الجشعة من تقليل عدد الطائرات بدون طيار المطلوبة لتغطية 100 مستخدم من 4 طائرات في الطرق التقليدية إلى طائرتين فقط مع ضمان جودة الخدمة.
تلخص الدراسة أن إطار العمل المتكامل المقترح (UBMRF) الذي يجمع بين نظام اتصالات هجين وتقنيات الذكاء الاصطناعي والتحسين الرياضي يمثل حلاً هندسياً فعالاً وقابلاً للتطبيق لاستعادة شبكات الاتصالات الحيوية في مناطق الكوارث، حيث يتغلب على القيود الرئيسية للأنظمة التقليدية من خلال توفير موثوقية عالية وسعة اتصال كبيرة وكفاءة استثنائية في استهلاك الطاقة والوقت، مما يجعله مرشحاً قوياً لأنظمة الاتصالات للجيل السادس في مهام الاستجابة للطوارئ.
——————————————
ولمعرفة المزيد عن الكلية التقنية الهندسية/النجف يرجى زيارة المواقع أدناه:
الموقع الرسمي الإلكتروني للكلية:
http://cnj.atu.edu.iq/�
موقع الإنستغرام:
@e.t.c.najaf
https://instagram.com/e.t.c.najaf�
قناة التلغرام:
https://t.me/Najafengineeringtechnology�
صفحة الفيسبوك:
https://www.facebook.com/الكلية-التقنية-الهندسية-النجف-293749610781270�