Metodologías de Prueba para la Tolerancia a Colisiones, Navegación y Capacidades de Seguimiento de Trayectorias de Pequeños Sistemas Aéreos No Tripulados
Autores: Meriaux, Edwin; Jerath, Kshitij
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Metodologías de Prueba para la Tolerancia a Colisiones, Navegación y Capacidades de Seguimiento de Trayectorias de Pequeños Sistemas Aéreos No Tripulados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Sistemas aéreos no tripulados pequeños
Tolerancia a colisiones
Seguimiento de trayectorias
Entornos interiores
Sin GPS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los Sistemas Aéreos No Tripulados Pequeños (sUAS) han visto una rápida adopción gracias a los avances en resistencia, comunicaciones, autonomía y costos de fabricación, sin embargo, la mayoría de las pruebas siguen centradas en operaciones sobre el terreno apoyadas por GPS. Este estudio introduce nuevas metodologías de prueba y presenta evaluaciones experimentales completas de tolerancia a colisiones, navegación y seguimiento de trayectorias para plataformas comerciales de sUAS en entornos interiores sin GPS. También proponemos métricas numéricas y categóricas basadas en protocolos de colisión de vehículos establecidos, como el Índice de Severidad de Aceleración Modificado (MASI) y el Delta V Máximo (MDV), para cuantificar la resiliencia a colisiones; por ejemplo, las plataformas probadas lograron un MASI promedio de 0.1 g, mientras demostraban una clara separación entre los sistemas de mejor y peor rendimiento. Los resultados experimentales revelaron que el rendimiento variaba significativamente con la complejidad de la misión, la proximidad de los obstáculos y los requisitos de trayectoria, identificando las plataformas más adecuadas para aplicaciones subterráneas o interiores concurridos. Al agregar estas métricas, los usuarios pueden seleccionar el dron óptimo para sus requisitos específicos de misión en espacios cerrados desafiantes.
Descripción
Los Sistemas Aéreos No Tripulados Pequeños (sUAS) han visto una rápida adopción gracias a los avances en resistencia, comunicaciones, autonomía y costos de fabricación, sin embargo, la mayoría de las pruebas siguen centradas en operaciones sobre el terreno apoyadas por GPS. Este estudio introduce nuevas metodologías de prueba y presenta evaluaciones experimentales completas de tolerancia a colisiones, navegación y seguimiento de trayectorias para plataformas comerciales de sUAS en entornos interiores sin GPS. También proponemos métricas numéricas y categóricas basadas en protocolos de colisión de vehículos establecidos, como el Índice de Severidad de Aceleración Modificado (MASI) y el Delta V Máximo (MDV), para cuantificar la resiliencia a colisiones; por ejemplo, las plataformas probadas lograron un MASI promedio de 0.1 g, mientras demostraban una clara separación entre los sistemas de mejor y peor rendimiento. Los resultados experimentales revelaron que el rendimiento variaba significativamente con la complejidad de la misión, la proximidad de los obstáculos y los requisitos de trayectoria, identificando las plataformas más adecuadas para aplicaciones subterráneas o interiores concurridos. Al agregar estas métricas, los usuarios pueden seleccionar el dron óptimo para sus requisitos específicos de misión en espacios cerrados desafiantes.