Optimizando el Descubrimiento del Servicio de Distribución de Datos para Vehículos Aéreos No Tripulados en Enjambre a Través de la Carga Previa y la Conciencia de Red
Autores: Lee, HyeonGyu; Kim, Doyoon; Moon, SungTae
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimizando el Descubrimiento del Servicio de Distribución de Datos para Vehículos Aéreos No Tripulados en Enjambre a Través de la Carga Previa y la Conciencia de Red
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Colaborativo
Vehículo aéreo no tripulado
Operaciones en enjambre
Sistema PX4-ROS2
Servicio de distribución de datos
Esquema de descubrimiento DDS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las operaciones de enjambre de vehículos aéreos no tripulados (UAV) colaborativos utilizando el sistema de código abierto PX4-ROS2 han sido estudiadas extensamente para misiones de reconocimiento y autónomas. PX4-ROS2 utiliza un middleware de servicio de distribución de datos (DDS) para garantizar la flexibilidad de la red y apoyar operaciones escalables. DDS permite el intercambio de información descentralizado a través de su protocolo de descubrimiento. Sin embargo, en entornos de enjambre densos, el proceso de inicialización predeterminado de este protocolo genera una considerable sobrecarga de comunicación, lo que obstaculiza la detección confiable entre UAV. Este estudio introduce un esquema de descubrimiento DDS optimizado que incorpora dos estrategias clave: un método de precarga que incrusta datos de participantes conocidos antes del despliegue, y un enfoque de conciencia de red dinámica que regula el comportamiento de descubrimiento basado en la conectividad en tiempo real. Integrado en PX4-ROS2, el esquema propuesto fue evaluado a través de simulaciones y pruebas en el mundo real. Los resultados demuestran que el proceso de descubrimiento optimizado redujo el tráfico de paquetes pico en más del 90% durante la fase de intercambio inicial, facilitando así operaciones de enjambre más estables y escalables en entornos inalámbricos.
Descripción
Las operaciones de enjambre de vehículos aéreos no tripulados (UAV) colaborativos utilizando el sistema de código abierto PX4-ROS2 han sido estudiadas extensamente para misiones de reconocimiento y autónomas. PX4-ROS2 utiliza un middleware de servicio de distribución de datos (DDS) para garantizar la flexibilidad de la red y apoyar operaciones escalables. DDS permite el intercambio de información descentralizado a través de su protocolo de descubrimiento. Sin embargo, en entornos de enjambre densos, el proceso de inicialización predeterminado de este protocolo genera una considerable sobrecarga de comunicación, lo que obstaculiza la detección confiable entre UAV. Este estudio introduce un esquema de descubrimiento DDS optimizado que incorpora dos estrategias clave: un método de precarga que incrusta datos de participantes conocidos antes del despliegue, y un enfoque de conciencia de red dinámica que regula el comportamiento de descubrimiento basado en la conectividad en tiempo real. Integrado en PX4-ROS2, el esquema propuesto fue evaluado a través de simulaciones y pruebas en el mundo real. Los resultados demuestran que el proceso de descubrimiento optimizado redujo el tráfico de paquetes pico en más del 90% durante la fase de intercambio inicial, facilitando así operaciones de enjambre más estables y escalables en entornos inalámbricos.