Zihao-Felix-Zhou/UavNetSim

何を解決するか

UavNetSim は、UAV（無人航空機）通信ネットワークをモデル化・テストするための Python ベースのシミュレーションプラットフォームです。物理的信号干渉、MACプロトコル、ルーティング、ドローンの移動性を統合したクロスレイヤー相互作用の複雑さを扱い、パケット配信率（PDR）やエンドツーエンド遅延などのネットワークパフォーマンス指標を評価します。

動作方法

SimPy ライブラリに基づいて構築された、モジュール式アーキテクチャにより、ネットワークスタック全体をシミュレートします：

• 物理層：視界（LoS）と信号干渉（SINR計算）を含む無線チャネルをモデル化。
• MAC層：CSMA/CA、Pure ALOHA、TDMA などのプロトコルを実装し、チャネル競合を処理。
• ネットワーク層：DSDV、グリーディフォワーディング、および複数の強化学習（RL）ベースのアプローチ（例：Q-Routing）を含むさまざまなルーティングプロトコルを提供。
• 移動性と制御：3D移動モデル（Gauss-Markov、ランダムウォーク、ランダムウェイポイント）、障害物回避のためのA*経路計画、仮想力ベースのトポロジ制御を含む。
• エネルギーモデル：飛行速度と通信活動に基づいて電力消費を追跡。

対象ユーザー

UAV支援無線通信、飛行アドホックネットワーク（FANET）、空地統合ネットワーク、およびドローンスワーム向けのAIベースルーティングや運動制御アルゴリズムを開発している研究者や開発者。

特徴

• AI統合：ルーティングおよび制御に向けた強化学習（RL）およびその他のAIベースアルゴリズムのネイティブサポート。
• クロスレイヤーモデリング：物理層からアプリケーション層まで、レイヤー間の相互作用をシミュレート。
• 可視化：UAVの飛行軌跡とパケット転送経路を視覚的に追跡可能。
• 拡張性：モジュール式設計により、カスタムプロトコルやアプリケーションシナリオを簡単に統合可能。