Planificación de Trayectorias de Vehículos Aéreos No Tripulados en Entornos Complejos Basada en Algoritmos Inteligentes
Autores: Cheng, Zhekun; Yang, Jueying; Sun, Jinfeng; Zhao, Liangyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Planificación de Trayectorias de Vehículos Aéreos No Tripulados en Entornos Complejos Basada en Algoritmos Inteligentes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Planificación de trayectorias
UAVs
Entornos complejos
Algoritmos inteligentes
Aprendizaje automático
Inteligencia de enjambre
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, se ha desarrollado una planificación de trayectorias efectiva para promover la amplia aplicación de vehículos aéreos no tripulados (VANT) en diversos ámbitos. Sin embargo, la operación real de los VANT en entornos complejos presenta desafíos significativos para su planificación de trayectorias, particularmente en mantener la fiabilidad de las tareas y garantizar la seguridad. Para superar estos desafíos, esta revisión presenta un resumen integral de varias técnicas de planificación de trayectorias actualmente aplicadas a los VANT, basadas en la aparición de algoritmos inteligentes, que mejoran la adaptabilidad y la capacidad de aprendizaje de los VANT y ofrecen soluciones innovadoras para su aplicación en entornos complejos. En primer lugar, se introducen las características de diferentes tipos de VANT, incluyendo VANT de ala fija, VANT multirrotor, VANT de rotor único y VANT de rotor inclinado. En segundo lugar, se resumen las principales restricciones de la planificación de trayectorias en entornos complejos. En tercer lugar, se comparan la tendencia de investigación de 2010 a 2024, junto con la implementación, ventajas y problemas existentes del aprendizaje automático, algoritmos evolutivos e inteligencia de enjambre. Basado en estos algoritmos, se resumen las aplicaciones relacionadas de los VANT en entornos complejos, incluyendo transporte, inspección y otras tareas. En última instancia, esta revisión proporciona orientación práctica para desarrollar métodos de planificación de trayectorias inteligentes para los VANT, con el fin de lograr el mínimo tiempo dedicado a la computación, una eficiente evitación dinámica de colisiones y una superior capacidad de finalización de tareas.
Descripción
En los últimos años, se ha desarrollado una planificación de trayectorias efectiva para promover la amplia aplicación de vehículos aéreos no tripulados (VANT) en diversos ámbitos. Sin embargo, la operación real de los VANT en entornos complejos presenta desafíos significativos para su planificación de trayectorias, particularmente en mantener la fiabilidad de las tareas y garantizar la seguridad. Para superar estos desafíos, esta revisión presenta un resumen integral de varias técnicas de planificación de trayectorias actualmente aplicadas a los VANT, basadas en la aparición de algoritmos inteligentes, que mejoran la adaptabilidad y la capacidad de aprendizaje de los VANT y ofrecen soluciones innovadoras para su aplicación en entornos complejos. En primer lugar, se introducen las características de diferentes tipos de VANT, incluyendo VANT de ala fija, VANT multirrotor, VANT de rotor único y VANT de rotor inclinado. En segundo lugar, se resumen las principales restricciones de la planificación de trayectorias en entornos complejos. En tercer lugar, se comparan la tendencia de investigación de 2010 a 2024, junto con la implementación, ventajas y problemas existentes del aprendizaje automático, algoritmos evolutivos e inteligencia de enjambre. Basado en estos algoritmos, se resumen las aplicaciones relacionadas de los VANT en entornos complejos, incluyendo transporte, inspección y otras tareas. En última instancia, esta revisión proporciona orientación práctica para desarrollar métodos de planificación de trayectorias inteligentes para los VANT, con el fin de lograr el mínimo tiempo dedicado a la computación, una eficiente evitación dinámica de colisiones y una superior capacidad de finalización de tareas.