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Método de Generación Inteligente de Trayectorias de Maniobra Espiral de UAV Basado en Trayectorias Virtuales

Autores: Chen, Tao; Li, Shaopeng; Xian, Yong; Ren, Leliang; Liu, Zhenyu

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Método de Generación Inteligente de Trayectorias de Maniobra Espiral de UAV Basado en Trayectorias Virtuales


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Desafío
Coordinación
UAV hipersónicos
Trayectoria de maniobra
Marco virtual
Aprendizaje por refuerzo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento aborda el desafío de la coordinación ineficaz entre la maniobra terminal y las capacidades de ataque de precisión en vehículos aéreos no tripulados hipersónicos (UAV). Para resolver este problema, se propone un método inteligente de generación de trayectorias de maniobra en espiral utilizando un marco de trayectoria virtual. Inicialmente, se establece un modelo de movimiento relativo entre el UAV y el centro de masa virtual (VCM) basado en los principios geométricos de la espiral arquimediana. Posteriormente, se formulan las dinámicas de interacción entre el VCM y el objetivo como un proceso de decisión de Markov (MDP). Se implementa un enfoque de aprendizaje por refuerzo profundo (DRL), empleando el algoritmo de optimización de políticas proximales (PPO), para entrenar una red de políticas capaz de generar trayectorias virtuales de extremo a extremo. Finalmente, el movimiento espiral relativo se superpone a la trayectoria virtual generada para sintetizar una trayectoria de maniobra en espiral compuesta. Los resultados de la simulación demuestran que el método propuesto logra amplios rangos de maniobra en espiral mientras asegura ataques precisos a los objetivos.

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