Fusión multimodal y optimización dinámica de recursos para la localización cooperativa robusta de UAVs de bajo costo
Autores: Liu, Hongfu; Fu, Yajing; Ma, Yangyang; Zhang, Wanpeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Fusión multimodal y optimización dinámica de recursos para la localización cooperativa robusta de UAVs de bajo costo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Desafíos
Algoritmo de localización cooperativa
Fusión de datos multimodal
Optimización dinámica de recursos
Mecanismo de atención cruzada
Modelo de programación de recursos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Para superar los desafíos de baja precisión en la localización y la ineficiente utilización de recursos en la localización cooperativa de objetivos por vehículos aéreos no tripulados (VANT) en entornos complejos, este documento presenta un algoritmo de localización cooperativa que integra la fusión de datos multimodal con la optimización dinámica de recursos. Al aprovechar un mecanismo de atención cruzada, el algoritmo combina de manera efectiva información complementaria de sensores visuales, de radar y lidar, mejorando así la robustez de la localización en condiciones de oclusión, mala iluminación y condiciones climáticas adversas. Además, se introduce un modelo de programación lineal entera para la programación de recursos en tiempo real que asigna dinámicamente recursos computacionales y de comunicación, lo que mitiga la sobrecarga de nodos y minimiza el desperdicio de recursos. Las evaluaciones experimentales en escenarios que incluyen búsqueda y rescate marítimo, oclusiones urbanas y fluctuaciones dinámicas de recursos muestran que el algoritmo propuesto logra mejoras significativas en precisión de posicionamiento, eficiencia de recursos y recuperación de fallos, demostrando un fuerte potencial para aplicaciones en tareas complejas, evidenciando su potencial como una solución viable para aplicaciones de enjambres de VANT de bajo costo en entornos complejos.
Descripción
Para superar los desafíos de baja precisión en la localización y la ineficiente utilización de recursos en la localización cooperativa de objetivos por vehículos aéreos no tripulados (VANT) en entornos complejos, este documento presenta un algoritmo de localización cooperativa que integra la fusión de datos multimodal con la optimización dinámica de recursos. Al aprovechar un mecanismo de atención cruzada, el algoritmo combina de manera efectiva información complementaria de sensores visuales, de radar y lidar, mejorando así la robustez de la localización en condiciones de oclusión, mala iluminación y condiciones climáticas adversas. Además, se introduce un modelo de programación lineal entera para la programación de recursos en tiempo real que asigna dinámicamente recursos computacionales y de comunicación, lo que mitiga la sobrecarga de nodos y minimiza el desperdicio de recursos. Las evaluaciones experimentales en escenarios que incluyen búsqueda y rescate marítimo, oclusiones urbanas y fluctuaciones dinámicas de recursos muestran que el algoritmo propuesto logra mejoras significativas en precisión de posicionamiento, eficiencia de recursos y recuperación de fallos, demostrando un fuerte potencial para aplicaciones en tareas complejas, evidenciando su potencial como una solución viable para aplicaciones de enjambres de VANT de bajo costo en entornos complejos.