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Investigación sobre la Estrategia de Programación Dinámica de Helicópteros No Tripulados de Múltiples Plataformas Basada en un Algoritmo TS Mejorado

Autores: Cong, Jingyu; Han, Wei; Guo, Fang; Wan, Bing; Han, Xiaohua; Li, Changjiu; Su, Xichao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Investigación sobre la Estrategia de Programación Dinámica de Helicópteros No Tripulados de Múltiples Plataformas Basada en un Algoritmo TS Mejorado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Programación dinámica
Helicópteros no tripulados embarcados
Algoritmos de optimización
Modelado integrado
Estrategia de reprogramación
Búsqueda tabu

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En las operaciones anfibias modernas, la programación dinámica de helicópteros no tripulados embarcados enfrenta desafíos que incluyen entornos operativos altamente inciertos, requisitos de misión complejos y variables, y restricciones de recursos estrictas. Para abordar este problema, este documento presenta una solución integrada que abarca modelado, estrategias de programación y algoritmos de optimización. Primero, se desarrolla un Modelo de Programación Dinámica para Actividades de Soporte Operacional Integrado de Helicópteros No Tripulados Embarcados (SUH-DSMIOSA), que integra restricciones temporales de misión, recursos de helicópteros no tripulados heterogéneos y restricciones de recursos de soporte en cubierta para lograr un modelado integrado de tareas operativas y operaciones de soporte. En segundo lugar, se diseña una Estrategia de Reprogramación Adaptativa Consciente de Perturbaciones Multi-Modal (MDAARS), que selecciona de manera adaptativa esquemas de reprogramación específicos al identificar tipos de perturbaciones y establece un sistema de evaluación diferenciado para cuantificar sus efectos. Luego, se propone un algoritmo de Búsqueda Tabú Mejorado (I-TS), que mejora la eficiencia de búsqueda y la calidad de la solución a través del ajuste adaptativo de la longitud tabú, operaciones de vecindario mejoradas y una estrategia de reinicio inteligente. Los resultados muestran que el algoritmo I-TS logró una mejora promedio en la velocidad de convergencia del 40.2% y un aumento en la calidad de la solución del 1.76%. El algoritmo alcanza una eficiencia normalizada de 0.98 en 10 iteraciones y mantiene una excelente estabilidad durante todo el proceso de convergencia. Al enfrentar eventos de perturbación, el algoritmo propuesto reduce la tasa de cambio de misión en un promedio del 20.1% y mejora la tasa de éxito de reprogramación en un 2.8% en comparación con otros algoritmos. Esta investigación proporciona apoyo teórico y vías técnicas para la programación dinámica eficiente de helicópteros no tripulados en operaciones anfibias.

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