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Un Marco Jerárquico Mejorado para la Planificación de Trayectorias Adaptativas de UAV en el Seguimiento de Objetivos Dinámicos

Autores: Hu, Sen; Tian, Zhong; Zhu, Weiyu; Zhang, Bangchu

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Un Marco Jerárquico Mejorado para la Planificación de Trayectorias Adaptativas de UAV en el Seguimiento de Objetivos Dinámicos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Planificación
Trayectorias
Vehículos aéreos no tripulados
UAVs
Seguimiento
Planificación de movimiento
Objetivo dinámico
Simulación
Viabilidad
Optimización
Campo de distancia firmada euclidiana
Experimento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Planificar trayectorias para vehículos aéreos no tripulados (VANT) que rastrean activamente un objetivo en movimiento representa un desafío significativo. Este documento presenta un sistema de planificación de movimiento que utiliza VANT para rastrear un objetivo dinámico de manera activa. El sistema puede manejar tareas de seguimiento complejas, asegurando la seguridad y la viabilidad dinámica. Inicialmente, una búsqueda de ruta en la parte frontal implica emplear una búsqueda de ruta kinodinámica adaptativa para identificar la ruta. Se aplica un enfoque heurístico para determinar una trayectoria inicial, considerando el tiempo mínimo y el costo de control. Posteriormente, introducimos el costo de combinar optimización y utilizamos la información del gradiente del Campo de Distancia Euclidiana Firmada (ESDF) para mejorar la suavidad de la trayectoria y la viabilidad dinámica. Los resultados de la simulación confirman la superioridad constante de nuestro método propuesto sobre el algoritmo Fast-Tracker, resultando en una distancia de seguimiento y un tiempo de vuelo más cortos. Nuestro método logra trayectorias más suaves mientras preserva la viabilidad dinámica. Un experimento real con un solo VANT valida aún más la efectividad de nuestro enfoque.

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