Planificación de Rutas de Exploración Seguras y Eficientes para Vehículos Aéreos No Tripulados en Entornos Forestales
Autores: Hong, Youkyung; Kim, Suseong; Kwon, Youngsun; Choi, Sanghyouk; Cha, Jihun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Planificación de Rutas de Exploración Seguras y Eficientes para Vehículos Aéreos No Tripulados en Entornos Forestales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Planificación de rutas de exploración
Vehículos aéreos no tripulados
Entornos forestales
Seguridad
Eficiencia
Obstáculos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un plan de exploración de rutas mejorado para vehículos aéreos no tripulados. El objetivo principal es aumentar las posibilidades de supervivencia de las personas desaparecidas en entornos forestales. La planificación de rutas de exploración es una metodología esencial para explorar espacios tridimensionales desconocidos. Sin embargo, estudios anteriores se han centrado principalmente en entornos subterráneos, no en entornos forestales. Los métodos de planificación de rutas existentes para entornos subterráneos no son directamente aplicables a entornos forestales. La razón es que existen múltiples espacios abiertos con varios obstáculos, como árboles, follaje, maleza y rocas. Este estudio se centró principalmente en mejorar la seguridad y la eficiencia para ser adecuado para bosques en lugar de entornos subterráneos. Las rutas más cercanas a los obstáculos se penalizan para mejorar la seguridad, fomentando la exploración a una distancia más segura de los obstáculos. Se aplica una función de campo potencial basada en el espacio explorado para minimizar la superposición entre las rutas existentes y las nuevas para aumentar la eficiencia. El método propuesto de planificación de rutas de exploración fue validado a través de un extenso análisis de simulación y comparación con la planificación de rutas basada en muestreo de última generación. Finalmente, se realizó un experimento de vuelo para verificar aún más la viabilidad del método propuesto utilizando una implementación de hardware real a bordo en un entorno forestal desordenado y complejo.
Descripción
Este estudio presenta un plan de exploración de rutas mejorado para vehículos aéreos no tripulados. El objetivo principal es aumentar las posibilidades de supervivencia de las personas desaparecidas en entornos forestales. La planificación de rutas de exploración es una metodología esencial para explorar espacios tridimensionales desconocidos. Sin embargo, estudios anteriores se han centrado principalmente en entornos subterráneos, no en entornos forestales. Los métodos de planificación de rutas existentes para entornos subterráneos no son directamente aplicables a entornos forestales. La razón es que existen múltiples espacios abiertos con varios obstáculos, como árboles, follaje, maleza y rocas. Este estudio se centró principalmente en mejorar la seguridad y la eficiencia para ser adecuado para bosques en lugar de entornos subterráneos. Las rutas más cercanas a los obstáculos se penalizan para mejorar la seguridad, fomentando la exploración a una distancia más segura de los obstáculos. Se aplica una función de campo potencial basada en el espacio explorado para minimizar la superposición entre las rutas existentes y las nuevas para aumentar la eficiencia. El método propuesto de planificación de rutas de exploración fue validado a través de un extenso análisis de simulación y comparación con la planificación de rutas basada en muestreo de última generación. Finalmente, se realizó un experimento de vuelo para verificar aún más la viabilidad del método propuesto utilizando una implementación de hardware real a bordo en un entorno forestal desordenado y complejo.