logo móvil
Contáctanos

Un método de toma de decisiones cooperativas de múltiples UAV en entornos de interacción aérea dinámica basado en GA-GAT-PPO

Autores: Zou, Maoming; Guo, Zhengyu; Zhang, Jian; Han, Yu; Chen, Caiyi; Chen, Huimin; Luo, Delin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2026

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2026

Un método de toma de decisiones cooperativas de múltiples UAV en entornos de interacción aérea dinámica basado en GA-GAT-PPO


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Autónomo
Asignación de tareas
Vehículo aéreo no tripulado múltiple
Marco de toma de decisiones
Cooperativo
Comportamientos de maniobra

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La asignación autónoma de tareas en sistemas de vehículos aéreos no tripulados (UAV) que operan en entornos de espacio aéreo dinámicos y críticos para la seguridad es altamente desafiante debido a las complejas interacciones espaciales y a las geometrías relativas que cambian rápidamente. Este documento propone un marco de toma de decisiones jerárquico que conecta los comportamientos de maniobra individuales con la asignación cooperativa de tareas en sistemas aéreos multiagente. Primero, se aprende un modelo de maniobra de un solo agente de alta fidelidad utilizando un entorno de simulación consistente con la física, donde la ventaja espacial se evalúa en función de la distancia relativa y las relaciones angulares dentro de una zona de interacción cinemáticamente factible (KIZ). Posteriormente, se desarrolla una Red de Atención de Gráfico Consciente de la Geometría (GA-GAT) para abordar problemas de asignación multiagente escalables. A diferencia de los enfoques convencionales que dependen de representaciones de características planas, el método propuesto incorpora explícitamente las restricciones de factibilidad cinemática en el mecanismo de atención a través de un nuevo módulo de compuerta, lo que permite un razonamiento relacional eficiente en condiciones dinámicas. El marco propuesto es aplicable a una variedad de escenarios civiles y orientados a la seguridad, incluyendo la coordinación de enjambres de UAV, el monitoreo de respuesta a emergencias, la inspección de infraestructuras y la gestión autónoma del espacio aéreo. Los resultados de la simulación demuestran que el enfoque basado en GA-GAT supera significativamente las líneas base heurísticas en términos de eficiencia de coordinación y rendimiento general del sistema en entornos multiagente complejos. Este estudio destaca que desacoplar el control a nivel de maniobra de la coordinación a alto nivel proporciona una solución escalable y computacionalmente eficiente para la toma de decisiones en tiempo real de múltiples UAV en aplicaciones críticas para la seguridad. El marco propuesto está diseñado para problemas generales de coordinación multiagente en aplicaciones aéreas civiles.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro