Planificación de Misiones de Búsqueda y Vigilancia Multi-Objetivo Distribuida para Vehículos Aéreos No Tripulados en Entornos Inciertos
Autores: Zhang, Xiao; Zhao, Wenjie; Liu, Changxuan; Li, Jun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Planificación de Misiones de Búsqueda y Vigilancia Multi-Objetivo Distribuida para Vehículos Aéreos No Tripulados en Entornos Inciertos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Propuesta
Planificación de misiones cooperativas
Vehículos aéreos no tripulados
Grafo de cuadrícula probabilística
Estrategia de búsqueda heurística
Método de asignación de tareas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se propuso un enfoque de planificación de misiones distribuido, autónomo y cooperativo (DACMP) para centrarse en el problema de la búsqueda y vigilancia cooperativa en tiempo real de múltiples vehículos aéreos no tripulados (multi-UAVs) con amenazas en entornos inciertos y altamente dinámicos. Para abordar este problema, se diseñó un grafo de cuadrícula probabilística variable en el tiempo para representar la percepción de un objetivo basado en su dinámica a priori. También se propuso una estrategia de búsqueda heurística basada en mapas piramidales. Utilizar información de mapas a diferentes escalas facilita la integración de información local y global, mejorando así la capacidad de búsqueda de los UAV, lo cual no se había considerado anteriormente. Además, propusimos un método de asignación de tareas distribuido y adaptativo para tareas de búsqueda y vigilancia cooperativa, considerando el entorno de movimiento de los UAV como un campo potencial y modelando los efectos de mapas y objetivos inciertos en soluciones candidatas a través de valores de campo potencial. Los resultados destacan las ventajas de la eficiencia en la ejecución de tareas de búsqueda. Además, las simulaciones de diferentes escenarios muestran que el enfoque propuesto puede proporcionar una solución viable para múltiples UAV en diferentes situaciones y es flexible y estable en entornos sensibles al tiempo.
Descripción
En este artículo, se propuso un enfoque de planificación de misiones distribuido, autónomo y cooperativo (DACMP) para centrarse en el problema de la búsqueda y vigilancia cooperativa en tiempo real de múltiples vehículos aéreos no tripulados (multi-UAVs) con amenazas en entornos inciertos y altamente dinámicos. Para abordar este problema, se diseñó un grafo de cuadrícula probabilística variable en el tiempo para representar la percepción de un objetivo basado en su dinámica a priori. También se propuso una estrategia de búsqueda heurística basada en mapas piramidales. Utilizar información de mapas a diferentes escalas facilita la integración de información local y global, mejorando así la capacidad de búsqueda de los UAV, lo cual no se había considerado anteriormente. Además, propusimos un método de asignación de tareas distribuido y adaptativo para tareas de búsqueda y vigilancia cooperativa, considerando el entorno de movimiento de los UAV como un campo potencial y modelando los efectos de mapas y objetivos inciertos en soluciones candidatas a través de valores de campo potencial. Los resultados destacan las ventajas de la eficiencia en la ejecución de tareas de búsqueda. Además, las simulaciones de diferentes escenarios muestran que el enfoque propuesto puede proporcionar una solución viable para múltiples UAV en diferentes situaciones y es flexible y estable en entornos sensibles al tiempo.