Original Title: Investigation on Unmanned Aerial Vehicle (UAV): An Overview
Source: doi.org/10.36548/jsws.2022.3.001
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការស៊ើបអង្កេតលើយានអាកាសគ្មានមនុស្សបើក (UAV)៖ ទិដ្ឋភាពទូទៅ

ចំណងជើងដើម៖ Investigation on Unmanned Aerial Vehicle (UAV): An Overview

អ្នកនិពន្ធ៖ Karthik Kumar Vaigandla (Balaji Institute of Technology and Science), Sravani Thatipamula (Padmavathi Degree College for Woman), Radha Krishna Karne (Balaji Institute of Technology and Science)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2022 (IRO Journal on Sustainable Wireless Systems)

វិស័យសិក្សា៖ Telecommunications Engineering

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការសិក្សានេះឆ្លើយតបទៅនឹងតម្រូវការកើនឡើងសម្រាប់សេវាគ្របដណ្តប់ឥតខ្សែដែលមានសុវត្ថិភាព និងប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងបណ្តាញ 5G និង 6G នាពេលអនាគត ដោយដោះស្រាយបញ្ហាដែនកំណត់នៃការគ្របដណ្តប់ កង្វះខាតវិសាលគម និងបញ្ហាថាមពលតាមរយៈការប្រើប្រាស់យានអាកាសគ្មានមនុស្សបើក (UAVs)។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ នេះគឺជាឯកសារស្រាវជ្រាវបែបពិនិត្យឡើងវិញ (Review Paper) ដែលវិភាគលើបច្ចេកវិទ្យាដែលមានស្រាប់ទាក់ទងនឹងការបញ្ចូល UAV ទៅក្នុងបណ្តាញឥតខ្សែ ដោយពិនិត្យមើលបច្ចេកទេសនៅកម្រិតរូបវន្ត (Physical Layer) និងកម្រិតបណ្តាញ (Network Layer)។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Fixed-Wing UAVs
យានអាកាសស្លាបថេរ (Fixed-Wing)
មានល្បឿនលឿន និងប្រើប្រាស់ថាមពលតិចជាងយានស្លាបវិល ដែលអនុញ្ញាតឱ្យហោះហើរបានយូរ និងគ្របដណ្តប់ផ្ទៃដីធំ។ ត្រូវការផ្លូវសម្រាប់ហោះឡើង និងចុះចត ហើយមិនអាចហោះសំកាំងនៅមួយកន្លែង (Hover) បានទេ។ សាកសមសម្រាប់ការស្ទង់មតិលើផ្ទៃដីធំ ឬការបញ្ជូនទិន្នន័យរយៈចម្ងាយឆ្ងាយ។
Rotary-Wing UAVs
យានអាកាសស្លាបវិល (Rotary-Wing)
អាចហោះឡើង និងចុះចតបញ្ឈរ (VTOL) និងអាចហោះសំកាំងនៅមួយកន្លែង ដែលងាយស្រួលសម្រាប់ការដាក់ពង្រាយជាស្ថានីយមូលដ្ឋាន។ ប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់ និងមានល្បឿនយឺតជាងយានស្លាបថេរ។ សាកសមធ្វើជាស្ថានីយមូលដ្ឋានអាកាស (Aerial Base Station) ឬបញ្ជូនបន្តសេវា (Relay)។
mmWave UAV Communication
ការទំនាក់ទំនងរលកមីលីម៉ែត្រ (mmWave)
ផ្តល់នូវកម្រិតបញ្ជូនទិន្នន័យខ្ពស់ (High Bandwidth) និងអត្រាទិន្នន័យលឿនខ្លាំងសម្រាប់បណ្តាញ 5G/6G។ ងាយរងការរំខានពីបរិយាកាស និងត្រូវការបច្ចេកទេស Beamforming ដើម្បីតម្រង់ទិសដៅសញ្ញាឱ្យច្បាស់លាស់។ មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៅពេលប្រើបច្ចេកទេស Beamforming ទោះបីជាមានការបាត់បង់សញ្ញាតាមផ្លូវ (Path Loss) ខ្ពស់ក៏ដោយ។
NOMA Transmission
ការចូលប្រើច្រើនមិនមែនអូតូហ្គោណាល់ (NOMA)
អាចបម្រើអ្នកប្រើប្រាស់ច្រើនក្នុងពេលតែមួយ និងប្រេកង់តែមួយ ដោយបែងចែកតាមកម្រិតថាមពល (Power Domain)។ មានភាពស្មុគស្មាញនៅផ្នែកទទួលសញ្ញា ដោយសារតម្រូវឱ្យមានការលុបបំបាត់ការរំខាន (SIC)។ បង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់វិសាលគម និងសមត្ថភាពតភ្ជាប់ឧបករណ៍បានច្រើន។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តប្រព័ន្ធនេះទាមទារការវិនិយោគទាំងផ្នែករឹង (Hardware) និងការគ្រប់គ្រងថាមពល ដោយសារដែនកំណត់នៃថ្មរបស់យានអាកាស។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ឯកសារនេះគឺជាការសិក្សាទូទៅ (Overview) ដែលរៀបរៀងដោយអ្នកស្រាវជ្រាវមកពីប្រទេសឥណ្ឌា ដោយផ្អែកលើស្តង់ដារបច្ចេកវិទ្យា 5G/6G ជាសកល មិនមែនផ្អែកលើទិន្នន័យជាក់លាក់នៃភូមិសាស្ត្រណាមួយឡើយ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកវិទ្យានេះមានប្រយោជន៍យ៉ាងខ្លាំងសម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ជាពិសេសក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហាគ្របដណ្តប់សេវា និងការគ្រប់គ្រងគ្រោះមហន្តរាយ។

ការប្រើប្រាស់ UAV អាចជួយកម្ពុជាកាត់បន្ថយគម្លាតឌីជីថល និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការឆ្លើយតបចំពោះគ្រោះអាសន្ន ប៉ុន្តែត្រូវពិចារណាលើបញ្ហាសុវត្ថិភាព និងច្បាប់គ្រប់គ្រងដែនអាកាស។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ជំហានទី ១៖ សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃបណ្តាញ UAV: ចាប់ផ្តើមសិក្សាអំពីប្រភេទនៃ UAVs និងរបៀបដែលវាដំណើរការជាស្ថានីយមូលដ្ឋាន (Aerial Base Station) នៅក្នុងបណ្តាញ 5G។ អាចស្វែងយល់បន្ថែមតាមរយៈឯកសារស្តីពី 3GPP Standards។
  2. ជំហានទី ២៖ ការពិសោធន៍តាមរយៈកម្មវិធីត្រាប់ (Simulation): ប្រើប្រាស់កម្មវិធីដូចជា MATLAB ឬ NS-3 ដើម្បីធ្វើការពិសោធន៍លើការរៀបចំគន្លងហោះហើរ (Trajectory Planning) និងការវិភាគប្រសិទ្ធភាពថាមពល។
  3. ជំហានទី ៣៖ ការសិក្សាលើប្រព័ន្ធថាមពល (Energy Efficiency): ស្រាវជ្រាវអំពីបច្ចេកទេស Green UAV ដូចជាការប្រើប្រាស់ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ ឬការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការបញ្ជូនសញ្ញា ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាថ្មអស់លឿន។
  4. ជំហានទី ៤៖ ការអនុវត្តលើឧបករណ៍ជាក់ស្តែង: សាកល្បងប្រើប្រាស់ដ្រូនតូចៗ (ដូចជា DJI ឬដ្រូនដែលដំឡើងដោយខ្លួនឯងប្រើ ArduPilot) ដើម្បីធ្វើការប្រមូលទិន្នន័យ (Data Gathering) ក្នុងទ្រង់ទ្រាយតូច។
  5. ជំហានទី ៥៖ ស្វែងយល់ពីច្បាប់ និងសុវត្ថិភាព: សិក្សាអំពីបទប្បញ្ញត្តិស្តីពីការហោះហើរដ្រូននៅក្នុងប្រទេសកម្ពុជា និងបញ្ហាសុវត្ថិភាពទិន្នន័យ (Data Privacy) ដែលបានលើកឡើងក្នុងឯកសារ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
mmWave (Millimeter Wave) រលកសញ្ញាវិទ្យុដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ខ្លាំង (ពី ៣០ ទៅ ៣០០ GHz) ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងបច្ចេកវិទ្យា 5G ដើម្បីដឹកជញ្ជូនទិន្នន័យបានក្នុងបរិមាណច្រើន និងល្បឿនលឿន ប៉ុន្តែរលកនេះមិនអាចធ្វើដំណើរបានឆ្ងាយ និងងាយត្រូវបានរាំងស្ទះដោយអគារ ឬដើមឈើ។ ប្រៀបដូចជាការបាញ់ទឹកចេញពីទុយោពន្លត់អគ្គិភ័យដែលមានកម្លាំងខ្លាំង (ទិន្នន័យច្រើន) ប៉ុន្តែមិនអាចបាញ់ទឹកនោះឱ្យបត់បែនឆ្លងកាត់ជញ្ជាំងបានទេ។
NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) បច្ចេកទេសទំនាក់ទំនងដែលអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍ច្រើនអាចប្រើប្រាស់ប្រេកង់ និងពេលវេលាដូចគ្នាសម្រាប់ការបញ្ជូនទិន្នន័យ ដោយបែងចែកអ្នកប្រើប្រាស់នីមួយៗតាមរយៈកម្រិតថាមពល (Power Level) ផ្សេងៗគ្នា។ ប្រៀបដូចជាមនុស្សពីរនាក់និយាយនៅក្នុងបន្ទប់តែមួយក្នុងពេលតែមួយ ដោយម្នាក់និយាយខ្លាំង និងម្នាក់ទៀតនិយាយខ្សឹប ហើយអ្នកស្តាប់នៅតែអាចបែងចែកសំឡេងរបស់ពួកគេបាន។
Mobile Edge Computing (MEC) ការនាំយកសមត្ថភាពគណនា និងការផ្ទុកទិន្នន័យមកដាក់ឱ្យជិតអ្នកប្រើប្រាស់បំផុត (ឧទាហរណ៍៖ ការដាក់កុំព្យូទ័រនៅលើដ្រូនផ្ទាល់) ដើម្បីកាត់បន្ថយពេលវេលាដែលត្រូវចំណាយក្នុងការបញ្ជូនទិន្នន័យទៅកាន់មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ (Cloud) ដែលនៅឆ្ងាយ។ ប្រៀបដូចជាការចម្អិនអាហារនៅនឹងតុអាហារផ្ទាល់ (ដើម្បីឱ្យបានញ៉ាំលឿន) ជាជាងការរង់ចាំអាហារដែលចម្អិនពីផ្ទះបាយដែលនៅឆ្ងាយ។
Beamforming បច្ចេកទេសនៃការប្រមូលផ្តុំរលកសញ្ញាឥតខ្សែ ហើយតម្រង់វាឱ្យចំទៅរកឧបករណ៍ទទួលជាក់លាក់ណាមួយ ដើម្បីបង្កើនគុណភាពសេវា និងកាត់បន្ថយការខ្ជះខ្ជាយថាមពលក្នុងទិសដៅដែលមិនចាំបាច់។ ប្រៀបដូចជាការប្រើពិលដើម្បីបញ្ចាំងពន្លឺទៅរកមនុស្សម្នាក់ឱ្យចំ ជាជាងការប្រើអំពូលបំភ្លឺពេញទាំងបន្ទប់ដោយមិនផ្តោតលើនរណាម្នាក់។
HetNets (Heterogeneous Networks) បណ្តាញចម្រុះដែលមិនពឹងផ្អែកតែលើអង់តែនធំមួយប្រភេទទេ ប៉ុន្តែវាបញ្ចូលគ្នានូវស្ថានីយផ្សាយសេវាច្រើនប្រភេទ ដូចជាអង់តែនធំលើដី (Macro Cells) អង់តែនតូច (Small Cells) និងដ្រូនហោះហើរ (Drone Cells) ដើម្បីផ្តល់សេវាឱ្យបានគ្រប់ជ្រុងជ្រោយ។ ប្រៀបដូចជាប្រព័ន្ធដឹកជញ្ជូនមួយដែលមានទាំងរថយន្តក្រុងធំ រថយន្តតាក់ស៊ី និងម៉ូតូឌុប ដើម្បីធានាថាអ្នកដំណើរអាចទៅដល់គ្រប់ច្រកល្ហក។
URLLC (Ultra-Reliable Low Latency Communications) ស្តង់ដារនៃការទំនាក់ទំនងដែលមានល្បឿនឆ្លើយតបលឿនបំផុត និងមានភាពជឿជាក់ខ្ពស់បំផុត ដែលមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងសម្រាប់ការបញ្ជាដ្រូន ឬយានយន្តស្វ័យប្រវត្តិ ដើម្បីជៀសវាងការប៉ះទង្គិច។ ប្រៀបដូចជាប្រព័ន្ធហ្វ្រាំងរថយន្តដែលត្រូវតែដំណើរការភ្លាមៗមួយរំពេចនៅពេលជាន់ មិនអាចមានការយឺតយ៉ាវសូម្បីតែមួយវិនាទី។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖