Marco de paso de mensajes conjunto y marco de optimización convexa para la programación eficiente en energía de UAV de vigilancia
Autores: Jung, Soyi; Kim, Joongheon; Kim, Jae-Hyun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Marco de paso de mensajes conjunto y marco de optimización convexa para la programación eficiente en energía de UAV de vigilancia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistemas de vigilancia
Vehículos aéreos no tripulados
Eficientes en energía
Cámaras de vigilancia
Torres de carga
Optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
En los sistemas modernos de vigilancia, se ha discutido activamente el uso de vehículos aéreos no tripulados (UAVs) para extender áreas de monitoreo de objetivos, incluso en circunstancias extremas. Este documento propone un sistema de vigilancia basado en UAVs eficiente en energía que opera a partir de dos métodos secuenciales diferentes. Primero, el algoritmo propuesto persigue operaciones eficientes en energía desactivando cámaras de vigilancia seleccionadas en los UAVs ubicados en áreas superpuestas. Para este objetivo, se utiliza un algoritmo basado en paso de mensajes porque las situaciones de superposición pueden formularse utilizando un conjunto independiente de peso máximo. A continuación, los UAVs no programados basados en el paso de mensajes vuelan a las torres de carga para ser cargados. Este algoritmo calcula la correspondencia óptima entre los UAVs y las torres de carga y la cantidad de asignación de energía para los pares UAV-torre programados. Esta optimización conjunta se formula inicialmente como no convexa, y luego se reformula para ser convexa, lo que puede garantizar soluciones óptimas. El marco propuesto logra el rendimiento deseado, como se presenta en la evaluación de rendimiento.
Descripción
En los sistemas modernos de vigilancia, se ha discutido activamente el uso de vehículos aéreos no tripulados (UAVs) para extender áreas de monitoreo de objetivos, incluso en circunstancias extremas. Este documento propone un sistema de vigilancia basado en UAVs eficiente en energía que opera a partir de dos métodos secuenciales diferentes. Primero, el algoritmo propuesto persigue operaciones eficientes en energía desactivando cámaras de vigilancia seleccionadas en los UAVs ubicados en áreas superpuestas. Para este objetivo, se utiliza un algoritmo basado en paso de mensajes porque las situaciones de superposición pueden formularse utilizando un conjunto independiente de peso máximo. A continuación, los UAVs no programados basados en el paso de mensajes vuelan a las torres de carga para ser cargados. Este algoritmo calcula la correspondencia óptima entre los UAVs y las torres de carga y la cantidad de asignación de energía para los pares UAV-torre programados. Esta optimización conjunta se formula inicialmente como no convexa, y luego se reformula para ser convexa, lo que puede garantizar soluciones óptimas. El marco propuesto logra el rendimiento deseado, como se presenta en la evaluación de rendimiento.