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Control de Formación de Preservación de Privacidad en Tiempo Finito Basado en Eventos para Sistemas Multi-UAV

Autores: Yue, Jiangfeng; Qin, Kaiyu; Shi, Mengji; Jiang, Bing; Li, Weihao; Shi, Lei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Control de Formación de Preservación de Privacidad en Tiempo Finito Basado en Eventos para Sistemas Multi-UAV


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Sistemas multi-UAV que preservan la privacidad
Control de formación
Estabilidad en tiempo finito
Análisis de convergencia
Activación por eventos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La preservación de la privacidad ha sido una técnica crucial en los sistemas multi-UAV, incluyendo la detección cooperativa, la penetración cooperativa y el ataque. La información interactiva no procesada representa una seria amenaza a la privacidad en las tareas colaborativas de enjambres de UAV. Considerando no solo la preservación de la privacidad, sino también las limitaciones de ancho de banda y el rendimiento de convergencia de los sistemas multi-UAV, este artículo propone de manera integral un esquema original de control de formación basado en eventos desencadenantes y en tiempo finito para resolver estos tres factores. En primer lugar, este artículo adoptó una función de mapeo de salida local, determinista y variable en el tiempo para una máscara de privacidad, que codifica los estados internos del UAV antes de su transmisión pública, y el valor verdadero inicial de cada estado del UAV se mantiene indescifrable para UAVs honestos pero curiosos y otros atacantes maliciosos que escuchan. Luego, considerando el ancho de banda y los canales de comunicación limitados, empleamos una estrategia distribuida desencadenada por eventos y dedujimos la condición de activación para el control de formación basado en consenso, lo que reduce efectivamente el consumo excesivo de recursos de comunicación y computación en comparación con la estrategia desencadenada por tiempo. En términos del rendimiento de convergencia de los UAV, se introdujo la teoría de estabilidad en tiempo finito para hacer que el sistema alcance la formación deseada en un tiempo finito y obtener un tiempo de asentamiento relacionado con el estado inicial. En comparación con la literatura existente, este artículo tuvo en cuenta sistemáticamente los tres factores mencionados para los sistemas multi-UAV y proporciona un análisis de convergencia y un análisis de privacidad en detalle. Finalmente, la efectividad del protocolo de preservación de la privacidad en tiempo finito basado en una estrategia desencadenada por eventos fue demostrada mediante ejemplos de simulación numérica y experimentos comparativos. El método propuesto logra el control de formación bajo preservación de la privacidad, mejora la tasa de convergencia y reduce la frecuencia de actualizaciones del controlador y la transmisión de información.

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