Hücresel haberleşme sistemlerinde İHA haberleşme kanal modellerinin incelenmesi

İnsansız Hava Araçlarını gündelik yaşamda insan sağlığına herhangi bir tehdit yaratmayacak şekilde otomatik bir sistem halinde getirmek, uçuş rotaları için hava koridorları belirlemek farklı zorlukları da beraberinde getirir. Bu çalışmada asıl araştırılmak istenen ise yer yüzeyindeki baz istasyonlarının 120 metrelik irtifalara kadar sunduğu kapsama alanının İHA uygulamarını için incelenmesidir. Bundan dolayı dikkat edilmesi gereken en önemli noktalardan biri, İnsansız Hava Araçları ile nasıl iletişim kuracağımızdır. Karasal haberleşme sistemlerinin drone haberleşmesinde kullanılabilirliği, gökyüzüne sunulan sinyal gücü ve kapsamanın yeterliliği araştırma konuları arasındadır. İnsansız Hava Araçlarının dinamik yapısından dolayı bu çalışmada asıl hedef farklı senaryolar için karasal haberleşme sistemlerinde kullandığımız baz istasyonları ile İnsansız Hava Araçları arasında fizksel bir kanal modeli oluşturmaktır. Bu kanal modeli ile farklı etkileşimlere uğrayan çoklu-yol sinyallerinin yol kayıpları ve gerçekleşme olasılıkları gibi özelliklerini incelemek, 5G ve ötesi gibi yeni nesil haberleşme sistemleri için alçak irtifalı insansız hava araçlarının etkileneceği hava kapsamasını irtifalara göre modellemek, ayrıca bu şekilde bir kanal modellemesi yapılırken gerçekçi yaklaşımlar kullanarak kabul edilebilir hata payları doğrultusunda bir sonuca varmak amaçlanmaktadır. Farklı istatistiksel parametrelere göre şekillenmiş bir Manhattan şehir modeli üzerinde, üç sektörden oluşan karasal bir baz istasyonunun simulasyon modeli hazırlanmış, farklı irtifalar ve şehir yapıları için üç boyutlu ışın izleme yöntemi kullanılmıştır. Buna ek olarak birden çok baz istasyonunun bulunduğu kırsal bir bölgede 3 farklı irtifa için saha çalışmaları yapılmış, bu saha MATLAB ortamında modellenmiş, modelleme yapılırken eksik görülen bilgiler ITU-R önerilerine göre tamamlanmış ve matematiksel bir yol-kaybı modeli çıkartılmıştır. Simulasyon modeli ile ölçüm verileri kıyaslanarak belirli hata payları incelenmiş, iki hücre arasında yapılan frekans geçişleri değerlendirilmiştir. Bitki örtüsünün elektromanyetik özellikleri göz önünde bulundurularak yerden yansıyan sinyallere etkisi de incelenmiştir. İki-ışın modeline eklemeler yapılarak hücresel haberleşme sistemlerinde İHA haberleşme kanal modelleri incelenmiştir.