Un método de planificación de trayectoria automática de evitación de obstáculos en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones para el vuelo en formación cooperativa de múltiples UAV
Autores: Zhang, Jie; Sheng, Hanlin; Chen, Qian; Zhou, Han; Yin, Bingxiong; Li, Jiacheng; Li, Mengmeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un método de planificación de trayectoria automática de evitación de obstáculos en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones para el vuelo en formación cooperativa de múltiples UAV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Planificación de trayectorias
Múltiples vehículos aéreos no tripulados
Vuelo en formación
Espacio-tiempo cuatridimensional
Algoritmo de descomposición jerárquica
Evitación automática de obstáculos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La planificación de trayectorias de múltiples vehículos aéreos no tripulados (VANT) es la base para que formen el vuelo en formación. Al considerar la planificación de trayectorias de múltiples VANT en vuelo en formación en un espacio tridimensional, se propone un método de planificación de trayectorias en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones que, en primer lugar, según la configuración de la formación, adopta el algoritmo húngaro para optimizar la asignación de tareas de formación. A partir de eso, al considerar la seguridad de vuelo de los VANT en formación, se presenta de manera innovadora un algoritmo de descomposición jerárquica en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones, teniendo en cuenta tanto las posiciones espaciales como las restricciones temporales. Se aplica a la planificación de trayectorias y a la evitación automática de obstáculos bajo la condición de que no haya comunicación disponible entre los VANT en la formación. Los resultados de la simulación ilustraron que el método propuesto es efectivo en la planificación cooperativa de trayectorias y en la evitación automática de obstáculos por adelantado para múltiples VANT. Mientras tanto, ha sido probado en un proyecto de Sistema Aéreo No Tripulado en Enjambre y tiene un valor bastante significativo en aplicaciones de ingeniería.
Descripción
La planificación de trayectorias de múltiples vehículos aéreos no tripulados (VANT) es la base para que formen el vuelo en formación. Al considerar la planificación de trayectorias de múltiples VANT en vuelo en formación en un espacio tridimensional, se propone un método de planificación de trayectorias en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones que, en primer lugar, según la configuración de la formación, adopta el algoritmo húngaro para optimizar la asignación de tareas de formación. A partir de eso, al considerar la seguridad de vuelo de los VANT en formación, se presenta de manera innovadora un algoritmo de descomposición jerárquica en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones, teniendo en cuenta tanto las posiciones espaciales como las restricciones temporales. Se aplica a la planificación de trayectorias y a la evitación automática de obstáculos bajo la condición de que no haya comunicación disponible entre los VANT en la formación. Los resultados de la simulación ilustraron que el método propuesto es efectivo en la planificación cooperativa de trayectorias y en la evitación automática de obstáculos por adelantado para múltiples VANT. Mientras tanto, ha sido probado en un proyecto de Sistema Aéreo No Tripulado en Enjambre y tiene un valor bastante significativo en aplicaciones de ingeniería.