Monitoreo y Aislamiento de Incendios Forestales con un Enjambre Autónomo de Vehículos Aéreos No Tripulados
Autores: Saffre, Fabrice; Hildmann, Hanno; Karvonen, Hannu; Lind, Timo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Monitoreo y Aislamiento de Incendios Forestales con un Enjambre Autónomo de Vehículos Aéreos No Tripulados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Drones
Enjambres de drones autónomos
Conciencia situacional
Dinámica de propagación del fuego
Simulación de Monte Carlo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los vehículos aéreos no tripulados, o drones, ya son una parte integral del equipo utilizado por los bomberos para monitorear incendios forestales. Sin embargo, todavía se utilizan típicamente solo como plataformas de detección móviles operadas a distancia bajo el control directo en tiempo real de un piloto humano. Mientras tanto, existe un cuerpo sustancial de literatura que enfatiza el potencial de los enjambres de drones autónomos en diversas misiones de conciencia situacional, incluyendo en el contexto de la protección ambiental. En este documento, presentamos los resultados de una investigación sistemática mediante métodos numéricos, es decir, simulación de Monte Carlo. Informamos sobre nuestras percepciones acerca de la influencia de parámetros clave como la dinámica de propagación del fuego, el área superficial bajo observación y el tamaño del enjambre sobre el rendimiento de una fuerza de drones autónomos que opera sin supervisión humana. Limitamos el uso de drones para realizar operaciones de detección pasiva con el objetivo de proporcionar conciencia situacional en tiempo real a los bomberos en el terreno. Por lo tanto, el objetivo se define como la capacidad de localizar y luego establecer un perímetro continuo (cordón) alrededor de un evento simulado de incendio para proporcionar flujos de datos en vivo como, por ejemplo, video o infrarrojo. Se hizo especial hincapié en utilizar exclusivamente funciones de decisión distribuidas simples, robustas y realistas que sean capaces de apoyar la autoorganización del enjambre en la búsqueda del objetivo colectivo. Nuestros resultados confirman la presencia de fuertes efectos no lineales en la interacción entre los parámetros mencionados, que pueden ser aproximados de cerca utilizando una ley empírica. Estos hallazgos podrían informar la movilización de recursos adecuados caso por caso, dependiendo de las características de la misión conocidas y las probabilidades aceptables (chances de éxito).
Descripción
Los vehículos aéreos no tripulados, o drones, ya son una parte integral del equipo utilizado por los bomberos para monitorear incendios forestales. Sin embargo, todavía se utilizan típicamente solo como plataformas de detección móviles operadas a distancia bajo el control directo en tiempo real de un piloto humano. Mientras tanto, existe un cuerpo sustancial de literatura que enfatiza el potencial de los enjambres de drones autónomos en diversas misiones de conciencia situacional, incluyendo en el contexto de la protección ambiental. En este documento, presentamos los resultados de una investigación sistemática mediante métodos numéricos, es decir, simulación de Monte Carlo. Informamos sobre nuestras percepciones acerca de la influencia de parámetros clave como la dinámica de propagación del fuego, el área superficial bajo observación y el tamaño del enjambre sobre el rendimiento de una fuerza de drones autónomos que opera sin supervisión humana. Limitamos el uso de drones para realizar operaciones de detección pasiva con el objetivo de proporcionar conciencia situacional en tiempo real a los bomberos en el terreno. Por lo tanto, el objetivo se define como la capacidad de localizar y luego establecer un perímetro continuo (cordón) alrededor de un evento simulado de incendio para proporcionar flujos de datos en vivo como, por ejemplo, video o infrarrojo. Se hizo especial hincapié en utilizar exclusivamente funciones de decisión distribuidas simples, robustas y realistas que sean capaces de apoyar la autoorganización del enjambre en la búsqueda del objetivo colectivo. Nuestros resultados confirman la presencia de fuertes efectos no lineales en la interacción entre los parámetros mencionados, que pueden ser aproximados de cerca utilizando una ley empírica. Estos hallazgos podrían informar la movilización de recursos adecuados caso por caso, dependiendo de las características de la misión conocidas y las probabilidades aceptables (chances de éxito).