Hareketli baz istasyonu aracılığı ile parçacık filtresi kullanılarak alınan sinyal güç göstergesi tabanlı konumlama

Abstract

İnsansız hava araçlarının (İHA) baz istasyonu olarak kullanımı son yılların popüler bir araştırma konusudur. İHA baz istasyonlarının konum ve yüksekliklerinin kontrol edilebilmesi büyük avantaj sağlamaktadır. İyi bir konumlandırma için kullanıcı konumlarının bilinmesi gerekmektedir. Özellikle kullanıcıların hareketli olduğu ve GPS benzeri bir konumlandırma aygıtı bulundurmadığı durumlar zorluk yaratmaktadır. Bu çalışmada hareketli baz istasyonu kullanılarak yerde sabit kullanıcı ve hareketli kullanıcının Parçacık Filtresi yardımı ile sabit kullanıcı için konum kestirimi ve hareketli kullanıcı için ise takibi gerçekleştirilmiştir. Parçacık Filtresinde yer alan parametrelerin değiştirilmesi ile farklı senaryolar oluşturularak simülasyonları koşulmuş ve kestirimi iyileştiren parametreler araştırılmıştır. Optimal Hareketli Baz İstasyonu Yüksekliği, yeniden örnekleme yöntemi, parçacık sayısı ve Hareketli Baz İstasyonunun harcadığı toplam enerji değeri getiri götürü analizinde kullanılmıştır.

Drone Base Stations (DBSs) provide flexible deployment and line-of-sight coverage opportunities, which led to many use cases, such as broadband Internet, military, surveillance, agriculture etc. DBSs can optimize and adapt their positions based on user location information. Especially in GPS-denied tactical scenarios ground user location estimation is an important problem. In this work we investigate particle filter as a method of user position estimation. We utilize the recently proposed air to ground pathloss model for RSSI-based location estimation. We investigate different DBS trajectories and various resampling methods. Also, we investigate the tracking performance of the filter by comparing different simulation results including the total energy needed by DBS to track one target.