Un Marco de Control de Transición de Fase para Enjambres de UAV Inspirado en el Comportamiento de Aposento de Palomas
Autores: You, Lingchen; Duan, Haibin; Yuan, Yongqiong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Un Marco de Control de Transición de Fase para Enjambres de UAV Inspirado en el Comportamiento de Aposento de Palomas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Estudio
Marco de control bioinspirado
Vehículo aéreo no tripulado
Enjambres de UAV
Transiciones de fase de movimiento colectivo
Comportamiento de regreso a casa
Bandadas de palomas
Modelo de partículas autopropulsadas
Comportamiento de posada
Fase de movimiento translacional
Fase de movimiento en vórtice
Ubicación de la posada
Propiedad de estabilidad
Análisis teórico
Simulaciones numéricas
Transiciones de fase
Fuerza de posada
Palomas regresando a casa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este estudio propone un marco de control bioinspirado para enjambres de vehículos aéreos no tripulados (VANT), diseñado para emular las transiciones de fase del movimiento colectivo observadas en el comportamiento de regreso a casa de las bandadas de palomas. Se establece un modelo de partículas autopropulsadas de segundo orden, integrando un término de autopropulsión, un término de potencial de interacción y un término clave de fuerza de posada inspirado en el comportamiento de posada de las palomas. El marco permite que el enjambre cambie dinámicamente entre una fase de movimiento translacional y una fase de movimiento en vórtice según la distancia a un lugar de posada designado. Basado en el modelo de enjambre propuesto, el análisis teórico demuestra la propiedad de estabilidad de las dos fases de movimiento específicas bajo condiciones específicas. Las simulaciones numéricas validan la estabilidad de las dos fases de movimiento, demostrando que los enjambres de VANT pueden mantener de manera confiable cada fase y ejecutar transiciones de fase desencadenadas por la fuerza de posada. El marco propuesto es capaz de describir el comportamiento de transición de fase en el proceso de las palomas regresando a casa.
Descripción
Este estudio propone un marco de control bioinspirado para enjambres de vehículos aéreos no tripulados (VANT), diseñado para emular las transiciones de fase del movimiento colectivo observadas en el comportamiento de regreso a casa de las bandadas de palomas. Se establece un modelo de partículas autopropulsadas de segundo orden, integrando un término de autopropulsión, un término de potencial de interacción y un término clave de fuerza de posada inspirado en el comportamiento de posada de las palomas. El marco permite que el enjambre cambie dinámicamente entre una fase de movimiento translacional y una fase de movimiento en vórtice según la distancia a un lugar de posada designado. Basado en el modelo de enjambre propuesto, el análisis teórico demuestra la propiedad de estabilidad de las dos fases de movimiento específicas bajo condiciones específicas. Las simulaciones numéricas validan la estabilidad de las dos fases de movimiento, demostrando que los enjambres de VANT pueden mantener de manera confiable cada fase y ejecutar transiciones de fase desencadenadas por la fuerza de posada. El marco propuesto es capaz de describir el comportamiento de transición de fase en el proceso de las palomas regresando a casa.