Multimodal global trajectory planner for autonomous underwater vehicles
Autores: Kot, Rafa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Multimodal global trajectory planner for autonomous underwater vehicles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Limitaciones
Vehículo submarino autónomo
Control de movimiento del vehículo
Sistema de planificación de trayectorias
Métodos de planificación de rutas
Planificación de misiones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
El entorno submarino introduce muchas limitaciones que deben enfrentarse al diseñar un vehículo submarino autónomo (AUV). Uno de los problemas más importantes es desarrollar un sistema efectivo de control de movimiento del vehículo y planificación de misiones. Este artículo presenta un sistema global de planificación de trayectorias basado en un enfoque multimodal. La trayectoria del movimiento del vehículo se ha dividido en segmentos entre puntos de referencia introducidos y calculados en paralelo por métodos avanzados de planificación de rutas: método A* modificado, campo potencial artificial (APF), algoritmo genético (GA), optimización por enjambre de partículas (PSO) y árbol de exploración rápida y aleatoria (RRT). Se seleccionan los caminos más cortos en cada segmento planificado y se combinan para dar como resultado la trayectoria final. Una comparación de los resultados obtenidos por el enfoque propuesto con la ruta calculada por cada método individualmente confirma el aumento en la efectividad del sistema al garantizar una trayectoria más corta y mejorar la fiabilidad del sistema. Expresar la trayectoria final en forma de coordenadas geográficas con un tiempo de llegada específico permite la implementación de los resultados del cálculo en la planificación de misiones para vehículos submarinos autónomos utilizados comercialmente y en el ámbito militar, así como para vehículos de superficie autónomos (ASVs) equipados con sistemas de control de seguimiento de trayectorias.
Descripción
El entorno submarino introduce muchas limitaciones que deben enfrentarse al diseñar un vehículo submarino autónomo (AUV). Uno de los problemas más importantes es desarrollar un sistema efectivo de control de movimiento del vehículo y planificación de misiones. Este artículo presenta un sistema global de planificación de trayectorias basado en un enfoque multimodal. La trayectoria del movimiento del vehículo se ha dividido en segmentos entre puntos de referencia introducidos y calculados en paralelo por métodos avanzados de planificación de rutas: método A* modificado, campo potencial artificial (APF), algoritmo genético (GA), optimización por enjambre de partículas (PSO) y árbol de exploración rápida y aleatoria (RRT). Se seleccionan los caminos más cortos en cada segmento planificado y se combinan para dar como resultado la trayectoria final. Una comparación de los resultados obtenidos por el enfoque propuesto con la ruta calculada por cada método individualmente confirma el aumento en la efectividad del sistema al garantizar una trayectoria más corta y mejorar la fiabilidad del sistema. Expresar la trayectoria final en forma de coordenadas geográficas con un tiempo de llegada específico permite la implementación de los resultados del cálculo en la planificación de misiones para vehículos submarinos autónomos utilizados comercialmente y en el ámbito militar, así como para vehículos de superficie autónomos (ASVs) equipados con sistemas de control de seguimiento de trayectorias.