Un Marco Teórico para la Corrección Impulsada por Eventos en la Conciencia Situacional de Enjambres de UAV: Diseño de Mecanismos con Fundamentos Teóricos de la Evidencia
Autores: Yu, Haotian; Guan, Xin; Ruan, Lang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Un Marco Teórico para la Corrección Impulsada por Eventos en la Conciencia Situacional de Enjambres de UAV: Diseño de Mecanismos con Fundamentos Teóricos de la Evidencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Efectividad
Vehículo aéreo no tripulado
Enjambres
Conciencia situacional en tiempo real
Teoría de evidencia de Dempster-Shafer
Implementación distribuida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La efectividad de los enjambres de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en entornos complejos y dinámicos depende en gran medida de la conciencia situacional en tiempo real y consistente a lo largo de la red. Los mecanismos de corrección impulsados por eventos deben cumplir dos requisitos esenciales: deben manejar de manera robusta las incertidumbres inherentes a situaciones desafiantes y garantizar una conmutatividad estricta entre las operaciones de ponderación y fusión para permitir una implementación distribuida. Para abordar el problema crítico del procesamiento de información incierta, este trabajo adopta la teoría de evidencia de Dempster-Shafer debido a sus ventajas en la representación y gestión de la incertidumbre epistémica. Sin embargo, la operación de descuento tradicional en la teoría de evidencia no satisface la conmutatividad con la regla de combinación, lo que representa una barrera significativa para la implementación distribuida. Para abordar esta limitación, introducimos una nueva operación de debilitamiento de evidencia que se ha demostrado rigurosamente que es conmutativa con la regla de combinación de Dempster. Este avance teórico permite el diseño de un protocolo distribuido que apoya la propagación eficiente y el cálculo paralelo de correcciones. Los resultados de simulación demuestran que el protocolo propuesto logra una tasa de error de corrección cero, junto con una reducción de aproximadamente el 40% en la latencia y un ahorro del 35% en la sobrecarga de comunicación en comparación con los métodos de descuento serial convencionales, manteniendo una escalabilidad sublineal. Este enfoque proporciona una solución viable para la fusión de información robusta y eficiente en sistemas multiagente dinámicos.
Descripción
La efectividad de los enjambres de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en entornos complejos y dinámicos depende en gran medida de la conciencia situacional en tiempo real y consistente a lo largo de la red. Los mecanismos de corrección impulsados por eventos deben cumplir dos requisitos esenciales: deben manejar de manera robusta las incertidumbres inherentes a situaciones desafiantes y garantizar una conmutatividad estricta entre las operaciones de ponderación y fusión para permitir una implementación distribuida. Para abordar el problema crítico del procesamiento de información incierta, este trabajo adopta la teoría de evidencia de Dempster-Shafer debido a sus ventajas en la representación y gestión de la incertidumbre epistémica. Sin embargo, la operación de descuento tradicional en la teoría de evidencia no satisface la conmutatividad con la regla de combinación, lo que representa una barrera significativa para la implementación distribuida. Para abordar esta limitación, introducimos una nueva operación de debilitamiento de evidencia que se ha demostrado rigurosamente que es conmutativa con la regla de combinación de Dempster. Este avance teórico permite el diseño de un protocolo distribuido que apoya la propagación eficiente y el cálculo paralelo de correcciones. Los resultados de simulación demuestran que el protocolo propuesto logra una tasa de error de corrección cero, junto con una reducción de aproximadamente el 40% en la latencia y un ahorro del 35% en la sobrecarga de comunicación en comparación con los métodos de descuento serial convencionales, manteniendo una escalabilidad sublineal. Este enfoque proporciona una solución viable para la fusión de información robusta y eficiente en sistemas multiagente dinámicos.