Asignación de Tareas Distribuida para Múltiples UAVs Basada en la Optimización del Beneficio de Enjambre
Autores: Chen, Yiting; Chen, Runfeng; Huang, Yuchong; Xiong, Zehao; Li, Jie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Asignación de Tareas Distribuida para Múltiples UAVs Basada en la Optimización del Beneficio de Enjambre
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Mecanismo de subasta
Asignación de tareas
Enjambres de UAV
Solución distribuida
Optimización de beneficios del enjambre
Variaciones en los beneficios individuales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El mecanismo de subasta se presenta como un enfoque de solución distribuida fundamental para abordar el problema de asignación de tareas en enjambres de vehículos aéreos no tripulados (UAV), con su capacidad de solución rápida bien adaptada para cumplir con los requisitos en tiempo real de la planificación de misiones aéreas para enjambres de UAV. Basándose en el mecanismo de subasta, este documento propone un método de asignación de tareas distribuido para múltiples UAV fundamentado en la optimización de los beneficios del enjambre. El método introduce variaciones de beneficios individuales para cuantificar el efecto de una tarea en el beneficio de un solo UAV, lo que permite la optimización directa del beneficio del enjambre a través de estas variaciones de beneficios individuales. Dentro del cálculo de beneficios individuales formulado, se tienen en cuenta tanto la distancia espacial entre las tareas y los UAV como el valor inicial de la tarea junto con su degradación temporal, asegurando una evaluación exhaustiva y precisa. Además, el método incorpora actualizaciones en tiempo real de los beneficios individuales para cada UAV, reflejando el estado dinámico de las fluctuaciones de beneficios de las tareas dentro del enjambre. Experimentos de simulación de Monte Carlo demuestran que, para un tamaño de enjambre de 16 UAV y 80 tareas, el método propuesto logra una mejora promedio del beneficio del enjambre de aproximadamente 2% y 4% sobre el Algoritmo de Paquete Basado en Consenso (CBBA) y los métodos de Impacto en el Rendimiento (PI), respectivamente, validando así su efectividad.
Descripción
El mecanismo de subasta se presenta como un enfoque de solución distribuida fundamental para abordar el problema de asignación de tareas en enjambres de vehículos aéreos no tripulados (UAV), con su capacidad de solución rápida bien adaptada para cumplir con los requisitos en tiempo real de la planificación de misiones aéreas para enjambres de UAV. Basándose en el mecanismo de subasta, este documento propone un método de asignación de tareas distribuido para múltiples UAV fundamentado en la optimización de los beneficios del enjambre. El método introduce variaciones de beneficios individuales para cuantificar el efecto de una tarea en el beneficio de un solo UAV, lo que permite la optimización directa del beneficio del enjambre a través de estas variaciones de beneficios individuales. Dentro del cálculo de beneficios individuales formulado, se tienen en cuenta tanto la distancia espacial entre las tareas y los UAV como el valor inicial de la tarea junto con su degradación temporal, asegurando una evaluación exhaustiva y precisa. Además, el método incorpora actualizaciones en tiempo real de los beneficios individuales para cada UAV, reflejando el estado dinámico de las fluctuaciones de beneficios de las tareas dentro del enjambre. Experimentos de simulación de Monte Carlo demuestran que, para un tamaño de enjambre de 16 UAV y 80 tareas, el método propuesto logra una mejora promedio del beneficio del enjambre de aproximadamente 2% y 4% sobre el Algoritmo de Paquete Basado en Consenso (CBBA) y los métodos de Impacto en el Rendimiento (PI), respectivamente, validando así su efectividad.