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Un Método de Control por Consenso para Enjambres de Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV) Basado en Dinámica Molecular

Autores: Xu, Peng; Sun, Xuefei; Yu, Minggang; Liu, Jintao; Bai, Tingting

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Un Método de Control por Consenso para Enjambres de Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV) Basado en Dinámica Molecular


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Campo
Vehículo aéreo no tripulado
UAV
Control de enjambre
Consenso
Basado en dinámica molecular
Estrategia
Modelo de Vicsek
Lennard-Jones
Potencial de Morse
Simulación
Tamaños de enjambre
Colisiones
Comportamientos de enjambre
Eficiencia colaborativa
Estabilidad
Despliegue.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En el campo del control de enjambres de vehículos aéreos no tripulados (VANT), lograr un consenso eficiente es fundamental. Este documento propone una estrategia de control de consenso de enjambres de VANT basada en la dinámica molecular. La estrategia emula el movimiento aleatorio de las moléculas en un vacío, estableciendo un marco para el comportamiento del enjambre de VANT que se alinea con los principios de la dinámica molecular. El marco se basa en el modelo de Vicsek, una piedra angular en la dinámica de enjambres, y emplea las funciones de potencial de Lennard-Jones y Morse para modelar las fuerzas atractivas y repulsivas entre los VANT. A través de simulaciones, este documento explora cómo diferentes funciones de potencial y tamaños de enjambre afectan el control de consenso, encontrando que el potencial de Morse es particularmente ventajoso. El análisis teórico y los resultados experimentales demuestran que estas funciones de potencial no solo previenen colisiones entre VANT, sino que también facilitan la aparición de comportamientos de enjambre, mejorando así la eficiencia colaborativa y la estabilidad de los enjambres de VANT. Este avance aumenta significativamente el rendimiento general del control de enjambres, allanando el camino para el despliegue de enjambres de VANT en entornos complejos.

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