Manet yönlendirme protokollerinin iha'lar için değerlendirilmesi
Performance comprision of manet routing prtocols for fanet
Yazar: İSMAİL TURNADERELİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İLKER BEKMEZCİ
Hava Harp Okulu Komutanlığı / Havacılık ve Uzay Teknolojileri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yazılım Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Bölgesel bilgisayar ağları = Regional computer networks ; İnsansız hava aracı = Unmanned aerial vehicle

Özet:
Çoklu İHA sistemleri yüksek irtifa platformları ve uydu sistemlerinin keşif görevleri için bir seçenek olarak karşımıza çıkmaktadır. Çoklu İHA sistemleri atmosferik olaylardan (yüksek irtifada bulunan bulutlar) diğer sistemlere nazaran daha az etkilenmektedir. Uydu sistemlerini ele alacak olursak belli bir yörünge üzerinde hareket etmektedir. Bu durum her bir geçiş ile kapsadıkları alanlar sınırlıdır. Havacılık ve elektronik alanlarındaki gelişmeler ile mini İHA sistemlerinin gerçekleştirilmesi mümkün kılmaktadır. Tek bir mini İHA'nın imkan ve kabiliyetleri kısıtlıdır. Bu sistemler için en önemli nokta birlikte hareket edebilme kapasiteleridir. Görev esnasında dinamik bir yapının kurulması ihtiyacı bulunmaktadır. Bu tip dinamik ortamlar için en uygun yapılar MANET'lerdir. MANET'lerin yönlendirme protokolleri genel proaktif ve reaktif protokoller olarak ikiye ayrılır. Reaktif yapıdaki yönlendirme protokolleri proaktif protokollere göre daha fazla trafik oluşturur. Proaktif yönlendirme protokolleri yol bilgisinin ortaya çıkarılması için daha karmaşık yapılara sahiptirler. Dinamik olmayan yapılar karşısında kaynak hedef arasındaki performansları yüksektir. Ancak, yol bulma mekanizmaları ile yol bilgisinin güncellenmesi ihtiyacı ortaya çıktığında karmaşık mekanizmaları nedeniyle beklenen performansı gösterememektedir. 
MANET yönlendirme protokolleri kullanılarak yaptığımız simülasyonlarda çok sayıda parametre ile İHA'lar çalışma ortamları simule edilmeye çalışılmıştır. Temel olarak ele aldığımız görev senaryosu ise belirli bir alan içerisinde bulunan rastgele bir hedefi bulunması ve hedefe ait 60 saniyelik görüntünün merkeze gönderilmesidir. Bu amacın gerçekleştirilmesi amacıyla 3 farklı hareket modeli belirlenmiştir. Ayrıca İHA'ların hızları değişkenlik göstermesi göz önünde tutularak 3 farklı hız kullanılmıştır. Bununla birlikte radyo sinyal yayılımının etkilerinin belirlenmesi ve İHA'ların görev yaptıkları ortamdaki şartların benzetilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla 1000m.×1000m.lik bir alanda 600 sn.lik bir sürede simulasyon yapılmıştır. 60 sn.lik bir video akışı ile hedefe ait görüntünün merkeze aktarılması sağlanmıştır. Tüm parametrelerin kullanılması ile oluşturulan senaryo NS-2 ortamında gerçeklenerek denenmiştir.Toplam olarak her bir parametreye ilişkin olarak 10 defa denenerek elde edilen sonuçların ortalaması alınmıştır. 
Bu çalışmadaki amacımız İHA sistemlerine yönelik olarak geliştirilecek olan yönlendirme protokolleri için ihtiyaç duyulan özelliklerin belirlenmesidir. Böylelikle FANET'lerin gerçeklenmesi amacıyla yapılacak çalışmalar için temel özellikler ortaya çıkarılmaya çalışılmıştır. Temel olarak elde ettiğimiz sonuçlar neticesinde; dinamik ortam özelliklerine uygun olan reaktif protokollerin daha iyi sonuçlar verdikleri gözlemlenmiştir. Reaktif protokollerin temel başarımı ise yol bulma işleminde yer almaktadır. Yönlendirme işlemlerinin daha basit ve ihtiyaç duyulduğu anda başlatılması ile gerçekleştirilmesi esneklik sağlamaktadır. FANET'lerin yönlendirme protokolleri; Dinamik ortam özelliklerine cevap verebilen, değişen topolojilere uyum gösterebilen, bandgenişliğini etkin kullanabilen, kaynakların kullanımında etkinlik sağlayan, dağıtık işleme isteklerine uygun özelliklere sahip olması gerektiği değerlendirilmektedir.

Abstract:
The usage of multi-UAV for ISR missions is an alternative to observation satellites and high altitude platforms. Multi-UAV systems give an opportunity to observe landscape without difficulties of atmospheric conditions. Satellite systems search is limited with its orbit.  Recent development of aeronautic and electronic technologies gives an opportunity to realize small UAV. However, single small UAV will limit efficiency. Small UAV collaboration is the key point of design. Small-UAV systems are required to collaborate with each other to achieve their missions.  Techniques for UAV collaboration are being developed in academic, commercial, and military settings. During the mission, a dynamic network structure has to be established. Generally, there are two types of routing protocols: These are reactive routing protocols and proactive routing protocols. The traffic is generated more than proactive routing protocols. The mechanism of discovering route is less complex and usage of memory is very low level. Proactive protocols have complex mechanisms compared to reactive routing protocols. It meant that they have to have cache memory and more systems sources from reactive. When the change ratio of topology is low, finding a route from source to destination is easy. At first, proactive protocols look like an advantage but its advantage causes a problem in FANETs.  Rapid change of topology results in update of routing tables of all nodes. They use a route update message mechanism for revealing topology in new situation and delay of packet increases.
Basically, we try to simulate flight environment of UAVs with search mission scenario. The mission scenario is finding a random target on area of interest and sending its visual data to the mission center. In order to accomplish this goal has been identified three different mobility models. In addition, considering the variability of the UAVs speed three different speeds are used. However, to determine the effects of radio signal propagation and served UAVs are intended to simulate the conditions in their environment. 1000m this purpose. × 1000m.lik-second clip 600 in a period in a field simulation is conducted. 60-second clip of a video stream with the destination's image has been transferred to the center. The scenario generated by the use of all the parameters in the environment gerçeklenerek denenmiştir.topla as NS-2 in relation to each parameter of the results obtained by testing 10 times were averaged.
In FANET, network generates more traffic than expected by mobility of nodes. In this paper, we propose an alternative network solution for observation satellites and high altitude platforms that are operates on singular solution. Collaboration of UAV gives us an opportunity to design a low-cost and reliable network environment as high altitude platforms and observation satellites. The main accomplishment of our study is evaluation based on sending video form source UAV to base by different routing protocols. Basically the results obtained as a result of the dynamic environment in accordance with specifications of the reactive protocols were observed to give better results. Reactive protocols, the basic performance of the discovery process is located on the road. The time needed for routing much simpler and provide flexibility to perform with the launch. Fanette of the routing protocols; responsive to dynamic media features, which can adapt to the changing topology, which can effectively use the bandwidth, enabling the efficient utilization of resources, distributed processing requests with the appropriate characteristics should be evaluated.