Investigación sobre una Ley de Guía Cooperativa Distribuida para la Evitación de Obstáculos y la Llegada Sincronizada en Enjambres de UAV
Autores: Liu, Xinyu; Li, Dongguang; Wang, Yue; Zhang, Yuming; Zhuang, Xing; Li, Hanyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre una Ley de Guía Cooperativa Distribuida para la Evitación de Obstáculos y la Llegada Sincronizada en Enjambres de UAV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Propuesto
Orientación
Consistencia temporal
UAV
Evitación de amenazas
Método de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En respuesta al problema donde el tiempo de sincronización original se vuelve inaplicable para enjambres de UAV después de la convergencia de consistencia temporal debido a la evitación de obstáculos, se ha propuesto una nueva ley de guía de consistencia temporal consultiva distribuida que tiene en cuenta la evitación de amenazas. En primer lugar, se establece un modelo dinámico de seis grados de libertad y un modelo de control de guía para vehículos aéreos no tripulados (UAV). Los comandos de guía se descomponen en señales de control para los planos de inclinación y guiñada. En segundo lugar, basado en la teoría del control por inversión dinámica, se construye una ley de guía de consistencia temporal para un solo UAV. Por otro lado, se utiliza una teoría de campo potencial artificial mejorada e integrada con una red de corrección predictiva para generar comandos de guía para la evitación de amenazas. Se emplea un método de suavizado de umbral para integrar los dos sistemas de guía, y se introduce un mecanismo de consulta en clúster para diseñar una arquitectura de sincronización temporal de dos capas, que negocia para cambiar el tiempo de sincronización del enjambre y lograr nuevamente la convergencia de consistencia. Finalmente, en escenarios de aplicación típicos, la verificación por simulación demuestra la efectividad del método de control propuesto en este documento. El método de control propuesto logra guiar las formaciones de UAV para sincronizar su llegada al lugar objetivo bajo condiciones de amenaza complejas.
Descripción
En respuesta al problema donde el tiempo de sincronización original se vuelve inaplicable para enjambres de UAV después de la convergencia de consistencia temporal debido a la evitación de obstáculos, se ha propuesto una nueva ley de guía de consistencia temporal consultiva distribuida que tiene en cuenta la evitación de amenazas. En primer lugar, se establece un modelo dinámico de seis grados de libertad y un modelo de control de guía para vehículos aéreos no tripulados (UAV). Los comandos de guía se descomponen en señales de control para los planos de inclinación y guiñada. En segundo lugar, basado en la teoría del control por inversión dinámica, se construye una ley de guía de consistencia temporal para un solo UAV. Por otro lado, se utiliza una teoría de campo potencial artificial mejorada e integrada con una red de corrección predictiva para generar comandos de guía para la evitación de amenazas. Se emplea un método de suavizado de umbral para integrar los dos sistemas de guía, y se introduce un mecanismo de consulta en clúster para diseñar una arquitectura de sincronización temporal de dos capas, que negocia para cambiar el tiempo de sincronización del enjambre y lograr nuevamente la convergencia de consistencia. Finalmente, en escenarios de aplicación típicos, la verificación por simulación demuestra la efectividad del método de control propuesto en este documento. El método de control propuesto logra guiar las formaciones de UAV para sincronizar su llegada al lugar objetivo bajo condiciones de amenaza complejas.