Algoritmo de resolución de conflictos en tiempo real para múltiples UAV basado en control predictivo de modelos
Autores: Chen, Hao-Xiang; Nan, Ying; Yang, Yi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Algoritmo de resolución de conflictos en tiempo real para múltiples UAV basado en control predictivo de modelos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Algoritmo de resolución de conflictos
Control predictivo de modelo
UAV
Coordinación descentralizada
Cooperación
Simulaciones numéricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se introduce un algoritmo de resolución de conflictos en tiempo real basado en control predictivo de modelos (MPC) para abordar el problema de resolución de conflictos de vuelo en escenarios multi-UAV. Utilizando un controlador de nivel bajo, las ecuaciones dinámicas de los UAV se abstraen en ecuaciones cinemáticas más simples de un monociclo. Los UAV vecinos intercambian sus trayectorias predichas en cada tiempo de muestra para predecir los conflictos. Luego, bajo la regla y estrategia de resolución prediseñadas, se lleva a cabo una coordinación y cooperación descentralizadas para resolver los conflictos predichos. La estructura del controlador del control predictivo de modelos no lineales distribuido (DNMPC) está diseñada para predecir conflictos potenciales y calcular variables de control para cada UAV. Se realizan simulaciones numéricas de coordinación multi-UAV para verificar el rendimiento del algoritmo propuesto. Los resultados demuestran que el algoritmo propuesto puede resolver los conflictos de manera suficiente en tiempo real, sin causar conflictos adicionales.
Descripción
Se introduce un algoritmo de resolución de conflictos en tiempo real basado en control predictivo de modelos (MPC) para abordar el problema de resolución de conflictos de vuelo en escenarios multi-UAV. Utilizando un controlador de nivel bajo, las ecuaciones dinámicas de los UAV se abstraen en ecuaciones cinemáticas más simples de un monociclo. Los UAV vecinos intercambian sus trayectorias predichas en cada tiempo de muestra para predecir los conflictos. Luego, bajo la regla y estrategia de resolución prediseñadas, se lleva a cabo una coordinación y cooperación descentralizadas para resolver los conflictos predichos. La estructura del controlador del control predictivo de modelos no lineales distribuido (DNMPC) está diseñada para predecir conflictos potenciales y calcular variables de control para cada UAV. Se realizan simulaciones numéricas de coordinación multi-UAV para verificar el rendimiento del algoritmo propuesto. Los resultados demuestran que el algoritmo propuesto puede resolver los conflictos de manera suficiente en tiempo real, sin causar conflictos adicionales.