Método de planificación de ruta de búsqueda de enjambre de UAV basado en la probabilidad de contención
Autores: Fan, Xiangyu; Li, Hao; Chen, You; Dong, Danna
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Método de planificación de ruta de búsqueda de enjambre de UAV basado en la probabilidad de contención
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Eficiencia de búsqueda
Vehículo aéreo no tripulado
Probabilidad de contención
Grupo de drones
Planificación de trayectoria de búsqueda
Algoritmo de evolución diferencial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar la eficiencia de búsqueda del enjambre de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en áreas de desastre, se introduce el gráfico de probabilidad de distribución de objetivos en la información previa, y se propone un método de planificación de trayectoria de búsqueda de un clúster de drones basado en la probabilidad de contención (POC). En primer lugar, basado en el concepto de probabilidad de contención en la teoría de búsqueda, se construye un método de división de áreas de tarea para áreas poligonales y circulares, y se construye la trayectoria de búsqueda correspondiente. Luego, se ordena la influencia de factores, incluyendo la probabilidad de contención, la probabilidad de detección y la probabilidad de éxito sobre la eficiencia de búsqueda, y se construye la función objetivo de optimización de la trayectoria de búsqueda. Posteriormente, se utiliza un operador de mutación adaptativa para mejorar el algoritmo de evolución diferencial, construyendo así un proceso de optimización de trayectoria basado en el algoritmo de evolución diferencial adaptativa mejorado. A través de la verificación por simulación, el método propuesto puede lograr una búsqueda de cobertura completa del área de tarea y una búsqueda rápida dentro de un tiempo limitado, y puede priorizar la cobertura de áreas con una alta probabilidad de existencia de objetivos tanto como sea posible para lograr una mayor probabilidad de éxito acumulativa. Además, la eficiencia temporal y la precisión de la solución son altas.
Descripción
Para mejorar la eficiencia de búsqueda del enjambre de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en áreas de desastre, se introduce el gráfico de probabilidad de distribución de objetivos en la información previa, y se propone un método de planificación de trayectoria de búsqueda de un clúster de drones basado en la probabilidad de contención (POC). En primer lugar, basado en el concepto de probabilidad de contención en la teoría de búsqueda, se construye un método de división de áreas de tarea para áreas poligonales y circulares, y se construye la trayectoria de búsqueda correspondiente. Luego, se ordena la influencia de factores, incluyendo la probabilidad de contención, la probabilidad de detección y la probabilidad de éxito sobre la eficiencia de búsqueda, y se construye la función objetivo de optimización de la trayectoria de búsqueda. Posteriormente, se utiliza un operador de mutación adaptativa para mejorar el algoritmo de evolución diferencial, construyendo así un proceso de optimización de trayectoria basado en el algoritmo de evolución diferencial adaptativa mejorado. A través de la verificación por simulación, el método propuesto puede lograr una búsqueda de cobertura completa del área de tarea y una búsqueda rápida dentro de un tiempo limitado, y puede priorizar la cobertura de áreas con una alta probabilidad de existencia de objetivos tanto como sea posible para lograr una mayor probabilidad de éxito acumulativa. Además, la eficiencia temporal y la precisión de la solución son altas.