Design and development of a communication platform with the capability of monitoring the communication quality in a drone separation system for support of U-Space Separation Management Service

Abstract

Os Sistemas Aéreos Não Tripulados(UAS) ou drones como são mais conhecidos, são um conceito emergente que progressivamente tem entrado na consciência do público, tendo a capacidade de prestar serviços nunca vistos e corrigindo alguns problemas existentes. Para aproveitar esta oportunidade, vários grupos diferentes estão a criar projetos com o intuito de definir regras, iniciar a experimentação e construir a arquitetura básica do sistema; um desses projetos é o BUBBLES. O BUBBLES pretende criar espaços seguros ao redor dos UASs, semelhantes a bolhas, permitindo aos drones voarem com eficiência e segurança, além de evitar problemas com a aviação tripulada já existente. No entanto, como essas bolhas são relativas aos drones, há a necessidade de que a telemetria seja constantemente enviada ao sistema BUBBLES e o sistema precisa ser capaz de definir a separação, tendo em consideração o contexto existente, como problemas de rede. Este documento descreve o trabalho planeado para atingir o objetivo principal de detectar e minimizar problemas de rede utilizando inteligência artificial, experimentando vários modelos e técnicas, comparando cada um deles e concluindo qual é o mais adequado. Para além disto, vai ser explicitado neste relatório o processo de aquisição de datasets, a descripção do ambiente usado, problemas e soluções observados durante o desenvolvimento deste trabalho e uma análise dos resultados também vai estar presente.Finalmente, neste trabalho várias propostas num sentido mais prático vão ser propostas baseado nos resultados discutidos previamente.

Unmaned Aerial Systems (UAS) or drones as they are most commonly known, are an emerging concept that progressively has entered the publics conscience, having the capability to provide never seen services and fixing some existing problems. To seize this opportunity several different groups are creating projects with the intent to define rules, starting experimentation and constructing basic system architecture; one of these projects is BUBBLES. BUBBLES intends to create safe spaces around the UASs, similar to bubbles, allowing drones to fly efficiently and safely as well as avoiding problems with the already existing manned aviation. However, since these bubbles are relative to the drones, there is a need for the telemetry to be constantly sent to the BUBBLES system and the system needs to be able to define the separation, taking into account the existing context, such as network problems. This document describes the planned work done achieve the main goal of detecting and minimizing network problems by utilising artificial intelligence, trying a multitude of models and techniques, comparing each of them and concluding which is the most appropriate. Furthermore, the process of the dataset acquisition, the environment description, as well as problems and solutions throughout the development of the work and the analysis of the results will also be present in this report. Finally, this work will try to propose several more practical implementations based on the results that were previously discussed.