Estrategia de Lucha Contra Incendios Colaborativa de Múltiples Enjambres de UAV Considerando la Propagación de Incendios Forestales y las Limitaciones de Recursos
Autores: Zhu, Pei; Song, Rui; Zhang, Jiangao; Xu, Ziheng; Gou, Yaqi; Sun, Zhi; Shao, Quan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estrategia de Lucha Contra Incendios Colaborativa de Múltiples Enjambres de UAV Considerando la Propagación de Incendios Forestales y las Limitaciones de Recursos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Detección eficiente de incendios forestales
Enjambre de múltiples UAV
Estrategia colaborativa de extinción de incendios
Propagación dinámica de incendios forestales
Limitaciones de recursos
Algoritmo MUSAIDCS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Para abordar las demandas de detección y supresión eficiente de incendios forestales, se propuso en este artículo una estrategia colaborativa de lucha contra incendios con múltiples enjambres de UAV adaptativos, considerando la propagación dinámica del fuego y las limitaciones de recursos. Se establecieron el algoritmo de búsqueda colaborativa impulsada por información adaptativa de enjambres de múltiples UAV (MUSAIDCS) y el modelo de lucha contra incendios con recursos limitados. Se propone una estrategia de búsqueda adaptativa impulsada por cambios de temperatura para mejorar la precisión de la búsqueda y detección de puntos de fuego. Se calcula la tasa crítica de flujo de agua necesaria para la supresión de incendios para evaluar el rendimiento de la lucha contra incendios, y se aplica un algoritmo de licitación de emergencia para permitir la lucha colaborativa contra incendios de múltiples enjambres de UAV bajo recursos limitados, incluyendo diferentes cargas útiles por UAV y número de enjambres. Las simulaciones comparativas de cuatro estrategias de búsqueda indican que la estrategia de búsqueda MUSAIDCS puede reducir significativamente el tiempo de finalización de tareas y mejorar la eficiencia en la lucha contra incendios en comparación con las otras estrategias de búsqueda tradicionales. Aumentar la cantidad de carga útil por UAV y el número de enjambres puede mejorar aún más la eficiencia en la finalización de tareas y la efectividad en la lucha contra incendios. Este estudio demuestra que una estrategia colaborativa de lucha contra incendios con recursos limitados permite la asignación dinámica de recursos de enjambres de UAV bajo condiciones limitadas y luego optimiza el rendimiento en la lucha contra incendios dentro de las restricciones.
Descripción
Para abordar las demandas de detección y supresión eficiente de incendios forestales, se propuso en este artículo una estrategia colaborativa de lucha contra incendios con múltiples enjambres de UAV adaptativos, considerando la propagación dinámica del fuego y las limitaciones de recursos. Se establecieron el algoritmo de búsqueda colaborativa impulsada por información adaptativa de enjambres de múltiples UAV (MUSAIDCS) y el modelo de lucha contra incendios con recursos limitados. Se propone una estrategia de búsqueda adaptativa impulsada por cambios de temperatura para mejorar la precisión de la búsqueda y detección de puntos de fuego. Se calcula la tasa crítica de flujo de agua necesaria para la supresión de incendios para evaluar el rendimiento de la lucha contra incendios, y se aplica un algoritmo de licitación de emergencia para permitir la lucha colaborativa contra incendios de múltiples enjambres de UAV bajo recursos limitados, incluyendo diferentes cargas útiles por UAV y número de enjambres. Las simulaciones comparativas de cuatro estrategias de búsqueda indican que la estrategia de búsqueda MUSAIDCS puede reducir significativamente el tiempo de finalización de tareas y mejorar la eficiencia en la lucha contra incendios en comparación con las otras estrategias de búsqueda tradicionales. Aumentar la cantidad de carga útil por UAV y el número de enjambres puede mejorar aún más la eficiencia en la finalización de tareas y la efectividad en la lucha contra incendios. Este estudio demuestra que una estrategia colaborativa de lucha contra incendios con recursos limitados permite la asignación dinámica de recursos de enjambres de UAV bajo condiciones limitadas y luego optimiza el rendimiento en la lucha contra incendios dentro de las restricciones.