Reconfiguración para Formación de UAV: Un Método Nuevo Basado en un Algoritmo de Colonia de Abejas Artificial Modificado
Autores: Yang, Zipeng; Yang, Futing; Mao, Tianqi; Xiao, Zhenyu; Han, Zhu; Xia, Xianggen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Reconfiguración para Formación de UAV: Un Método Nuevo Basado en un Algoritmo de Colonia de Abejas Artificial Modificado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Formación de vuelo
Vehículos aéreos no tripulados
Estrategia de reconfiguración
Algoritmo de Colonia de Abejas Artificial
Eficiencia
Seguridad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La formación de vuelo de vehículos aéreos no tripulados (VANT) necesita ser reconfigurada siempre que sea necesario para hacer frente a entornos complejos y tareas variables. Sin embargo, la continuidad, no linealidad y alta dimensionalidad de los parámetros de control de la formación de VANT presentan desafíos significativos para la eficiencia y seguridad de la reconfiguración de la formación de VANT. Con este fin, este documento propone una estrategia de reconfiguración de la formación de VANT basada en un algoritmo modificado de Colonia de Abejas Artificiales (ABC), que garantiza un nivel de eficiencia y seguridad superior simultáneamente. Específicamente, primero formulamos el problema de reconfiguración de la formación minimizando el tiempo consumido para la reconfiguración bajo las restricciones de seguridad y conexión. Luego, el problema de optimización continua se discretiza utilizando el método de parametrización de control y discretización del tiempo (CPTD). Finalmente, utilizamos un algoritmo ABC modificado para encontrar la solución de la reconfiguración de la formación. Se realizan extensas evaluaciones de rendimiento para verificar la superioridad del método propuesto. Se concluye que el algoritmo propuesto logra un mejor rendimiento que los enfoques existentes en la literatura para resolver el problema de reconfiguración de formaciones en 3D.
Descripción
La formación de vuelo de vehículos aéreos no tripulados (VANT) necesita ser reconfigurada siempre que sea necesario para hacer frente a entornos complejos y tareas variables. Sin embargo, la continuidad, no linealidad y alta dimensionalidad de los parámetros de control de la formación de VANT presentan desafíos significativos para la eficiencia y seguridad de la reconfiguración de la formación de VANT. Con este fin, este documento propone una estrategia de reconfiguración de la formación de VANT basada en un algoritmo modificado de Colonia de Abejas Artificiales (ABC), que garantiza un nivel de eficiencia y seguridad superior simultáneamente. Específicamente, primero formulamos el problema de reconfiguración de la formación minimizando el tiempo consumido para la reconfiguración bajo las restricciones de seguridad y conexión. Luego, el problema de optimización continua se discretiza utilizando el método de parametrización de control y discretización del tiempo (CPTD). Finalmente, utilizamos un algoritmo ABC modificado para encontrar la solución de la reconfiguración de la formación. Se realizan extensas evaluaciones de rendimiento para verificar la superioridad del método propuesto. Se concluye que el algoritmo propuesto logra un mejor rendimiento que los enfoques existentes en la literatura para resolver el problema de reconfiguración de formaciones en 3D.