Metodología de planificación de misión de búsqueda USV para rescate de objetivo perdido en el mar
Autores: Zhang, Han; Huang, Yanyan; Qin, Hucheng; Geng, Ze
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Metodología de planificación de misión de búsqueda USV para rescate de objetivo perdido en el mar
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Eficiencia
Planificación de misiones
SAR
USVs
Marco de trabajo
área de búsqueda
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
La planificación rápida y eficiente de misiones es esencial en la búsqueda y rescate marítimo (SAR). Esto incluye definir el área de búsqueda y desarrollar una estrategia efectiva. La tarea está llena de desafíos debido a la dificultad de determinar información de ubicación y al impacto de entornos meteorológicos complejos. El objetivo principal de la planificación de misiones SAR es el despliegue rápido de vehículos superficiales no tripulados (USVs) en el área del incidente. Aunque muchos algoritmos de planificación priorizan la ruta más corta, falta medidas de planificación de misiones que maximicen la efectividad SAR. Además, el despliegue conjunto de USVs aumenta la tasa de éxito en comparación con operaciones individuales. Por lo tanto, este documento presenta un marco de asignación de tareas para USVs en misiones SAR que considera la probabilidad de éxito y limitaciones de tiempo. Los USVs se utilizan para buscar objetivos perdidos, y el marco consta de los siguientes tres módulos: (1) un módulo para predecir la ubicación del objetivo caído a rescatar; (2) un módulo para modelar la probabilidad de éxito de la misión; (3) un módulo para asignar tareas de búsqueda a los USVs. El marco primero analiza el área de búsqueda. Luego, predice la ubicación del objetivo con un método de partículas estocásticas, que incorpora datos de pronóstico del entorno marino para actualizar la ubicación del objetivo de la misión. Para mejorar la naturaleza científica de los planes de misión de búsqueda y rescate de USVs, se desarrolla un modelo de evaluación para evaluar la capacidad de la misión. Experimentos de simulación y análisis del esquema de tareas validan su efectividad.
Descripción
La planificación rápida y eficiente de misiones es esencial en la búsqueda y rescate marítimo (SAR). Esto incluye definir el área de búsqueda y desarrollar una estrategia efectiva. La tarea está llena de desafíos debido a la dificultad de determinar información de ubicación y al impacto de entornos meteorológicos complejos. El objetivo principal de la planificación de misiones SAR es el despliegue rápido de vehículos superficiales no tripulados (USVs) en el área del incidente. Aunque muchos algoritmos de planificación priorizan la ruta más corta, falta medidas de planificación de misiones que maximicen la efectividad SAR. Además, el despliegue conjunto de USVs aumenta la tasa de éxito en comparación con operaciones individuales. Por lo tanto, este documento presenta un marco de asignación de tareas para USVs en misiones SAR que considera la probabilidad de éxito y limitaciones de tiempo. Los USVs se utilizan para buscar objetivos perdidos, y el marco consta de los siguientes tres módulos: (1) un módulo para predecir la ubicación del objetivo caído a rescatar; (2) un módulo para modelar la probabilidad de éxito de la misión; (3) un módulo para asignar tareas de búsqueda a los USVs. El marco primero analiza el área de búsqueda. Luego, predice la ubicación del objetivo con un método de partículas estocásticas, que incorpora datos de pronóstico del entorno marino para actualizar la ubicación del objetivo de la misión. Para mejorar la naturaleza científica de los planes de misión de búsqueda y rescate de USVs, se desarrolla un modelo de evaluación para evaluar la capacidad de la misión. Experimentos de simulación y análisis del esquema de tareas validan su efectividad.