Radiokanalmodeller för framtida militära system - Omvärldsbevakning

Författare:

  • Eric Corrigan
  • Peter Holm
  • Gunnar Eriksson
  • Erik Axell

Publiceringsdatum: 2023-11-22

Rapportnummer: FOI-R--5492--SE

Sidor: 34

Skriven på: Svenska

Forskningsområde:

  • Ledningsteknologi

Nyckelord:

  • radiovågutbredning
  • paraboliska ekvationer
  • strålbaneteknik
  • geometrisk diffraktionsteori
  • maskininlärning

Sammanfattning

En radiokanals egenskaper är avgörande för kvaliteten på signalen som når en mottagare. Dessa egenskaper beror på flera fysikaliska egenskaper såsom frekvens, bandbredd och terräng. Det finns behov av att utveckla nya kanalmodeller eftersom de militära radiosystemen utvecklas samt att nya frekvensområden och nya militära behov och scenarier tillkommer. Denna rapport redovisar resultatet av en omvärldsbevakning som har genomförts med inriktning mot följande områden inom radiokanalmodeller för framtida militära system: aktuella forskningsaktiviteter, befintliga mjukvaror för vågutbredningsberäkningar, 3D-modeller och maskininlärningsbaserade modeller. Rapporten presenterar aktuella forskningsproblem och föreslagna lösningar inom de studerade områdena. De kommersiella vågutbredningsprogrammen började utvecklas för ett flertal år sedan och det är svårt att bedöma vilken vågutbredningsmodell som används och hur de har utvecklats under åren. De internationella forskningsprojekt som pågår fokuserar på frekvensband och scenarier som är mer relevanta för mobilindustrin och radartillämpningar än för taktisk radiokommunikation. Ett problem med de studerade tredimensionella vågutbredningsmodellerna är beräkningskomplexiteten. En viktig forskningsuppgift är därför att utveckla approximationer av modeller med god noggrannhet och minskad komplexitet. Användning av maskininlärningsbaserade modeller för att reproducera eller förbättra resultatet av empiriska och deterministiska prediktionsmodeller har rapporterats i vetenskaplig litteratur. Sådana modeller har potential att bidra till ökad noggrannhet och minskad beräkningskomplexitet. Den långsiktiga kunskapsuppbyggnaden för att möta behovet av utveckling av radiokanalmodeller för militär radiokommunikation är idag inte tillräcklig för att tillgodose de utvecklingsbehov som studien identifierat inom området.