Planificación de Rutas de Cobertura para UAVs: Un Método Eficiente en Energía en Regiones Mixtas Convexas y No Convexas
Autores: Wang, Li; Zhuang, Xiaodong; Zhang, Wentao; Cheng, Jing; Zhang, Tao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Planificación de Rutas de Cobertura para UAVs: Un Método Eficiente en Energía en Regiones Mixtas Convexas y No Convexas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Rama
Planificación de rutas
Planificación de rutas de cobertura
UAVs
Consumo de energía
Programación dinámica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Como una rama importante de la planificación de trayectorias, la planificación de trayectorias de cobertura (CPP) se utiliza ampliamente para vehículos aéreos no tripulados (UAV) para cubrir regiones objetivo con un menor consumo de energía. La mayoría de los trabajos actuales se centran en regiones convexas, mientras que otros necesitan pre-descomposición para tratar con regiones no convexas o mixtas. Por lo tanto, es necesario buscar un método conciso y eficiente para estas últimas. Este artículo propone un método de dos etapas llamado Shrink-Segment por Programación Dinámica (SSDP), que tiene como objetivo cubrir regiones mixtas con energía limitada. Primero, en lugar de descomponer y luego planificar, SSDP formula un camino óptimo al reducir los anillos para las regiones mixtas. En segundo lugar, se utiliza un enfoque basado en programación dinámica (DP) para segmentar el camino general para los UAV con el fin de cumplir con los límites de energía. Los resultados experimentales muestran que el método propuesto logra menos superposición de trayectorias y un menor consumo de energía en comparación con los métodos más avanzados.
Descripción
Como una rama importante de la planificación de trayectorias, la planificación de trayectorias de cobertura (CPP) se utiliza ampliamente para vehículos aéreos no tripulados (UAV) para cubrir regiones objetivo con un menor consumo de energía. La mayoría de los trabajos actuales se centran en regiones convexas, mientras que otros necesitan pre-descomposición para tratar con regiones no convexas o mixtas. Por lo tanto, es necesario buscar un método conciso y eficiente para estas últimas. Este artículo propone un método de dos etapas llamado Shrink-Segment por Programación Dinámica (SSDP), que tiene como objetivo cubrir regiones mixtas con energía limitada. Primero, en lugar de descomponer y luego planificar, SSDP formula un camino óptimo al reducir los anillos para las regiones mixtas. En segundo lugar, se utiliza un enfoque basado en programación dinámica (DP) para segmentar el camino general para los UAV con el fin de cumplir con los límites de energía. Los resultados experimentales muestran que el método propuesto logra menos superposición de trayectorias y un menor consumo de energía en comparación con los métodos más avanzados.