Asociación Multi-Objetivo para UAVs Basada en Secuencia Topológica Triangular
Autores: Li, Xudong; Wu, Lizhen; Niu, Yifeng; Ma, Aitong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Asociación Multi-Objetivo para UAVs Basada en Secuencia Topológica Triangular
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Sistemas cooperativos
Localización de múltiples objetivos
Seguimiento
Resolución de sensores de UAV
Algoritmo de asociación
Secuencias topológicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas cooperativos de múltiples UAV son muy valorados en el campo de la localización y seguimiento cooperativo de múltiples objetivos debido a sus ventajas de amplia cobertura y percepción multidimensional. Sin embargo, debido a la similitud de las características visuales de los objetivos y la limitación de la resolución de los sensores de los UAV, es difícil para los UAV distinguir correctamente los objetivos que son visualmente similares a sus asociaciones. La coincidencia de correlación incorrecta entre los objetivos resultará en una localización y seguimiento incorrectos de múltiples objetivos por múltiples UAV. Para resolver el problema de asociación de objetivos con características visuales similares y reducir los errores de localización y seguimiento causados por errores de asociación de objetivos, el documento propone un algoritmo de asociación de objetivos globalmente consistente para múltiples sensores de visión de UAV basado en secuencias topológicas triangulares. A diferencia de las redes neuronales siamesas y la correlación de trayectorias, se utiliza la relación de posición relativa entre los objetivos para distinguir y correlacionar objetivos con características visuales y trayectorias similares. La secuencia de triángulos vecinos de los objetivos se construye utilizando la relación de posición relativa, y la característica es una red triangular específica. Además, se propone un método para calcular la similitud de secuencias topológicas con invariancia de transformación similar, así como un método de asociación óptima en dos pasos que considera la consistencia de asociación objetiva global. Los resultados de los experimentos de vuelo indican que el algoritmo logra una precisión de asociación del 84.63%, y que la asociación en dos pasos es un 12.83% más precisa que la asociación en un solo paso. A través de este trabajo, se puede resolver el problema de asociación de múltiples objetivos con características visuales similares o incluso idénticas en la tarea de vigilancia y seguimiento cooperativo de vehículos sospechosos en el suelo por múltiples UAV.
Descripción
Los sistemas cooperativos de múltiples UAV son muy valorados en el campo de la localización y seguimiento cooperativo de múltiples objetivos debido a sus ventajas de amplia cobertura y percepción multidimensional. Sin embargo, debido a la similitud de las características visuales de los objetivos y la limitación de la resolución de los sensores de los UAV, es difícil para los UAV distinguir correctamente los objetivos que son visualmente similares a sus asociaciones. La coincidencia de correlación incorrecta entre los objetivos resultará en una localización y seguimiento incorrectos de múltiples objetivos por múltiples UAV. Para resolver el problema de asociación de objetivos con características visuales similares y reducir los errores de localización y seguimiento causados por errores de asociación de objetivos, el documento propone un algoritmo de asociación de objetivos globalmente consistente para múltiples sensores de visión de UAV basado en secuencias topológicas triangulares. A diferencia de las redes neuronales siamesas y la correlación de trayectorias, se utiliza la relación de posición relativa entre los objetivos para distinguir y correlacionar objetivos con características visuales y trayectorias similares. La secuencia de triángulos vecinos de los objetivos se construye utilizando la relación de posición relativa, y la característica es una red triangular específica. Además, se propone un método para calcular la similitud de secuencias topológicas con invariancia de transformación similar, así como un método de asociación óptima en dos pasos que considera la consistencia de asociación objetiva global. Los resultados de los experimentos de vuelo indican que el algoritmo logra una precisión de asociación del 84.63%, y que la asociación en dos pasos es un 12.83% más precisa que la asociación en un solo paso. A través de este trabajo, se puede resolver el problema de asociación de múltiples objetivos con características visuales similares o incluso idénticas en la tarea de vigilancia y seguimiento cooperativo de vehículos sospechosos en el suelo por múltiples UAV.