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Control de cercado de objetivos cooperativo para enjambres de vehículos aéreos no tripulados con colisiones, evitación de obstáculos y mantenimiento de conectividad

Autores: Yu, Hao; Yang, Xiuxia; Zhang, Yi; Jiang, Zijie

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Control de cercado de objetivos cooperativo para enjambres de vehículos aéreos no tripulados con colisiones, evitación de obstáculos y mantenimiento de conectividad


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Papel
Control de cercas objetivo
Ala fija
Vehículo aéreo no tripulado
Enjambres de UAV
Entornos con obstáculos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento investiga el problema de control de cercado de objetivos de enjambres de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) de ala fija, con evitación de colisiones y mantenimiento de conectividad en entornos con obstáculos. Se propone un esquema de cercado cooperativo distribuido para objetivos en maniobra sin una formación precisa predefinida. En primer lugar, considerando que no todos los estados del objetivo pueden ser obtenidos por los VANT, se desarrolla un observador de estado diferencial para estimar la velocidad desconocida y la entrada de control del objetivo. En segundo lugar, al construir funciones potenciales con menos ajustes de parámetros, se calculan los términos de gradiente negativo correspondientes para garantizar la seguridad de vuelo y la conectividad de comunicación del enjambre. Se diseña un controlador cooperativo distribuido utilizando la teoría de autoorganización y control de consenso. Además, se analiza la estabilidad del sistema en lazo cerrado con el controlador basado en la teoría de estabilidad de Lyapunov. Finalmente, se realizan simulaciones numéricas para ilustrar la efectividad del esquema propuesto.

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