Enjambre de Drones Robusto de Formación Cooperativa de Persecución a través de Posicionamiento Relativo en un Entorno de Negación de Localización
Autores: Gao, Huanli; Zhang, Aixin; Li, Wei; Cai, He
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Enjambre de Drones Robusto de Formación Cooperativa de Persecución a través de Posicionamiento Relativo en un Entorno de Negación de Localización
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Problema de persecución
Enjambre de drones
Formación
Protocolo de control cooperativo
Estimador de posición de pseudo dron
Estimador de posición de pseudo objetivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
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Este documento considera el problema de persecución de un objetivo en movimiento por un enjambre de drones a través de una formación de configuración flexible. Los drones se modelan como sistemas de segundo orden sujetos a razones de amortiguamiento inciertas, mientras que el objetivo en movimiento sigue una trayectoria de tipo polinómico cuyos vectores de coeficientes son completamente desconocidos. Debido a la negación de ubicación, los drones no pueden obtener sus posiciones absolutas, pero pueden obtener sus posiciones relativas a otros drones vecinos y al objetivo. Para lograr una persecución de formación robusta, se sintetiza un protocolo de control cooperativo robusto, que comprende tres componentes clave, a saber, el estimador de posición de pseudo dron, el estimador de posición de pseudo objetivo y la ley de control de modelo interno local (IMC). El estimador de posición de pseudo dron y el estimador de posición de pseudo objetivo tienen como objetivo recuperar para cada dron la posición de sí mismo y del objetivo, respectivamente, pero están sujetos a un sesgo constante desconocido común de manera distribuida. Al restar la posición de pseudo objetivo de la posición de pseudo dron, cada dron puede adquirir su posición relativa al objetivo, lo que facilita el diseño de una ley de IMC local para cumplir con la persecución de formación en presencia de incertidumbres paramétricas del sistema. Se realizan tanto simulaciones numéricas puras como simulaciones de hardware en el lazo (HIL) para verificar la efectividad del protocolo de control propuesto.
Descripción
Este documento considera el problema de persecución de un objetivo en movimiento por un enjambre de drones a través de una formación de configuración flexible. Los drones se modelan como sistemas de segundo orden sujetos a razones de amortiguamiento inciertas, mientras que el objetivo en movimiento sigue una trayectoria de tipo polinómico cuyos vectores de coeficientes son completamente desconocidos. Debido a la negación de ubicación, los drones no pueden obtener sus posiciones absolutas, pero pueden obtener sus posiciones relativas a otros drones vecinos y al objetivo. Para lograr una persecución de formación robusta, se sintetiza un protocolo de control cooperativo robusto, que comprende tres componentes clave, a saber, el estimador de posición de pseudo dron, el estimador de posición de pseudo objetivo y la ley de control de modelo interno local (IMC). El estimador de posición de pseudo dron y el estimador de posición de pseudo objetivo tienen como objetivo recuperar para cada dron la posición de sí mismo y del objetivo, respectivamente, pero están sujetos a un sesgo constante desconocido común de manera distribuida. Al restar la posición de pseudo objetivo de la posición de pseudo dron, cada dron puede adquirir su posición relativa al objetivo, lo que facilita el diseño de una ley de IMC local para cumplir con la persecución de formación en presencia de incertidumbres paramétricas del sistema. Se realizan tanto simulaciones numéricas puras como simulaciones de hardware en el lazo (HIL) para verificar la efectividad del protocolo de control propuesto.