设计带有信息交换所的高级空中交通监控传感器网络
最优化与控制
2025-01-20 v1
摘要
为确保高级空中交通（AAM）运营的安全、安保和高效，需要一个 AAM 监控网络来检测和跟踪 AAM 交通。此外，还需要一个基于云的监控数据收集、监测和分发中心，AAM 运营商和服务供应商、执法机构、惩教设施和市政部门可订阅该中心以接收相关的 AAM 交通数据，从而规划和监控 AAM 运营。在本工作中，我们开发了一个优化模型来设计 AAM 监控传感器网络，该模型在考虑该区域的地形类型、基于地形的传感器探测概率并满足最小探测概率要求的同时，最小化总传感器成本并提供所需运营区域的全覆盖。此外，我们提出了一个低空监控信息交换所（LASIC）框架，连接到优化的 AAM 监控网络以接收实时监控反馈。此外，我们对 AAM 监控网络和 LASIC 进行了成本效益分析，以证明对其投资的合理性。我们考察了六种潜在类型的 AAM 传感器以及同构和异构网络类型。我们的分析揭示了探测合作和非合作飞行器最有利可图的传感器类型。研究结果表明，异构网络比同构传感器网络更具成本效益。根据敏感性分析，订阅费、订阅者数量、传感器探测概率和最小所需探测概率等参数的变化会显著影响监控网络设计和成本效益分析。
引用
@article{arxiv.2312.14787,
title = {Designing a Surveillance Sensor Network with Information Clearinghouse for Advanced Air Mobility},
author = {Esrat Farhana Dulia and Syed Arbab Mohd Shihab},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.14787},
year = {2025}
}