تحليل أمان الطبقة الفيزيائية في شبكات الاتصالات الجوية والفضائية باستخدام محاكاة مونتي كارلو

الوصف الدقيق للعمل يتناول هذا العمل دراسة وتحليل أداء أمان الطبقة الفيزيائية (Physical Layer Security) في شبكات الاتصالات الجوية والفضائية، والتي تشمل ثلاثة أنواع رئيسية من الروابط اللاسلكية: الرابط بين القمر الصناعي منخفض المدار (LEO) ومنصة HAPS، الرابط بين HAPS والطائرات بدون طيار (UAV)، وأخيرًا الرابط المركب بين LEO وUAV. تم اعتماد نموذج مونتي كارلو لإجراء محاكاة دقيقة على مستوى الإشارة لحساب احتمالية انقطاع السرية (Secrecy Outage Probability - SOP) لكل رابط تحت تأثير ظروف مختلفة تشمل: زوايا السمت (Zenith Angles) المختلفة التي تؤثر على التوهين الجوي. سرعات الرياح المختلفة التي تؤثر على استقرار قناة الاتصال. الارتفاعات المتباينة لكل من LEO وHAPS وUAV. توزيع التلاشي الرايلي وتأثيرات التوهين الستراتوسفيري والسحب. تمت المحاكاة باستخدام بيئة MATLAB مع اعتماد 100,000 عينة مونتي كارلو للحصول على نتائج دقيقة وموثوقة. كما تم تطوير رسوم بيانية لكل رابط تظهر العلاقة بين متوسط نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) على القناة الرئيسية واحتمالية فشل السرية، مما يسمح بتقييم تأثير المتغيرات البيئية على أمان النظام. النتائج تُمكّن الباحثين والمهندسين من فهم نقاط الضعف والتحديات الأمنية في الطبقة الفيزيائية ضمن هذه الشبكات، وتساعد في تصميم أنظمة اتصالات أكثر أمانًا واستقرارًا في البيئات الجوية والفضائية المعقدة