Sistema de Control de Coordinación de Vuelo Autónomo Basado en Vehículo a Vehículo para una Operación Más Segura de Vehículos Aéreos No Tripulados
Autores: Shan, Lin; Miura, Ryu; Matsuda, Takashi; Koshikawa, Miho; Li, Huan-Bang; Matsumura, Takeshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sistema de Control de Coordinación de Vuelo Autónomo Basado en Vehículo a Vehículo para una Operación Más Segura de Vehículos Aéreos No Tripulados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Crecimiento
UAVs
Seguridad
Comunicaciones V2V
AFCCS
Vuelo en formación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El crecimiento exponencial de los vehículos aéreos no tripulados (VANT) o drones en los últimos años ha generado preocupaciones sobre su operación segura, especialmente en escenarios más allá de la línea de visión (BLOS). La gestión del tráfico de sistemas de aeronaves no tripuladas (UTM) existente depende en gran medida de las redes de comunicación comerciales, que pueden volverse ineficaces si las infraestructuras de red se dañan o desactivan. Para este desafío, proponemos un enfoque novedoso que aprovecha las comunicaciones vehículo a vehículo (V2V) para mejorar la seguridad y eficiencia de las operaciones de los VANT. En este estudio, presentamos un sistema de recopilación y compartición de información de VANT llamado Drone Mapper(r), habilitado por comunicaciones V2V, para que los VANT puedan compartir sus ubicaciones entre sí, así como con la estación de operación en tierra. Además, introducimos un sistema de control de coordinación de vuelo autónomo (AFCCS) que aumenta las operaciones de seguridad de los VANT al proporcionar dos funcionalidades esenciales: la evitación de colisiones de VANT y el vuelo en formación de VANT, ambas basadas en comunicaciones V2V. Para evaluar el rendimiento del AFCCS desarrollado, realizamos experimentos de campo exhaustivos centrados en la evitación de colisiones de VANT y el vuelo en formación. Los resultados experimentales demuestran la efectividad del sistema propuesto y muestran operaciones sin problemas entre múltiples VANT.
Descripción
El crecimiento exponencial de los vehículos aéreos no tripulados (VANT) o drones en los últimos años ha generado preocupaciones sobre su operación segura, especialmente en escenarios más allá de la línea de visión (BLOS). La gestión del tráfico de sistemas de aeronaves no tripuladas (UTM) existente depende en gran medida de las redes de comunicación comerciales, que pueden volverse ineficaces si las infraestructuras de red se dañan o desactivan. Para este desafío, proponemos un enfoque novedoso que aprovecha las comunicaciones vehículo a vehículo (V2V) para mejorar la seguridad y eficiencia de las operaciones de los VANT. En este estudio, presentamos un sistema de recopilación y compartición de información de VANT llamado Drone Mapper(r), habilitado por comunicaciones V2V, para que los VANT puedan compartir sus ubicaciones entre sí, así como con la estación de operación en tierra. Además, introducimos un sistema de control de coordinación de vuelo autónomo (AFCCS) que aumenta las operaciones de seguridad de los VANT al proporcionar dos funcionalidades esenciales: la evitación de colisiones de VANT y el vuelo en formación de VANT, ambas basadas en comunicaciones V2V. Para evaluar el rendimiento del AFCCS desarrollado, realizamos experimentos de campo exhaustivos centrados en la evitación de colisiones de VANT y el vuelo en formación. Los resultados experimentales demuestran la efectividad del sistema propuesto y muestran operaciones sin problemas entre múltiples VANT.