Planificación de Trayectorias Multi-UAV durante el Seguimiento Cooperativo Basado en un Algoritmo de Fusión que Integra MPC y Standoff
Autores: Li, Bo; Song, Chao; Bai, Shuangxia; Huang, Jingyi; Ma, Rui; Wan, Kaifang; Neretin, Evgeny
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Planificación de Trayectorias Multi-UAV durante el Seguimiento Cooperativo Basado en un Algoritmo de Fusión que Integra MPC y Standoff
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Algoritmo
Control predictivo de modelo
Algoritmo de distancia
Planificación de trayectorias
UAVs
Mantenimiento de formación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se propone un algoritmo inteligente que integra el control predictivo de modelos y el algoritmo Standoff para resolver la planificación de trayectorias que los UAV pueden enfrentar al rastrear un objetivo en movimiento de manera cooperativa en un entorno tridimensional complejo. Así, se construye un modelo de fusión que utiliza el control predictivo de modelos y el algoritmo Standoff para garantizar la planificación de trayectorias y el mantenimiento de la formación, maximizando el rango de detección de los sensores de los UAV mientras se minimiza la probabilidad de pérdida del objetivo. Mientras tanto, con este modelo, se utiliza una topología de comunicación completamente conectada para completar la comunicación de los UAV, la formación de múltiples UAV puede ser reconfigurada y planificada al costo mínimo, evitando deficiencias en la evitación de obstáculos en tiempo real que enfrenta el algoritmo Standoff. La validación por simulación sugiere que el algoritmo de fusión demuestra ser más capaz de mantener a los UAV en una formación estable y detectar el objetivo, en comparación con el algoritmo de control predictivo de modelos por sí solo, en el proceso de rastreo del objetivo en movimiento en un entorno 3D complejo.
Descripción
En este artículo, se propone un algoritmo inteligente que integra el control predictivo de modelos y el algoritmo Standoff para resolver la planificación de trayectorias que los UAV pueden enfrentar al rastrear un objetivo en movimiento de manera cooperativa en un entorno tridimensional complejo. Así, se construye un modelo de fusión que utiliza el control predictivo de modelos y el algoritmo Standoff para garantizar la planificación de trayectorias y el mantenimiento de la formación, maximizando el rango de detección de los sensores de los UAV mientras se minimiza la probabilidad de pérdida del objetivo. Mientras tanto, con este modelo, se utiliza una topología de comunicación completamente conectada para completar la comunicación de los UAV, la formación de múltiples UAV puede ser reconfigurada y planificada al costo mínimo, evitando deficiencias en la evitación de obstáculos en tiempo real que enfrenta el algoritmo Standoff. La validación por simulación sugiere que el algoritmo de fusión demuestra ser más capaz de mantener a los UAV en una formación estable y detectar el objetivo, en comparación con el algoritmo de control predictivo de modelos por sí solo, en el proceso de rastreo del objetivo en movimiento en un entorno 3D complejo.