Una revisión completa de los algoritmos de planificación de trayectorias para enjambres de múltiples UAV
Autores: Li, Junqi; Li, Junjie; Zhang, Jian; Meng, Wenyue
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Una revisión completa de los algoritmos de planificación de trayectorias para enjambres de múltiples UAV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Colaborativo
Enjambres de múltiples UAV
Taxonomía
Compensaciones
Escalabilidad
Descentralizado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los enjambres colaborativos de múltiples UAV son centrales para muchas misiones. Esta revisión cubre los dos últimos años. Organiza la literatura con una taxonomía alineada a escenarios. La taxonomía tiene 12 celdas (Ruta/Distribución/Cobertura x fuera de línea/en línea x estático/dinámico). Nueve celdas están bien pobladas y analizadas. Para cada una, se resumen técnicas representativas, limitaciones reportadas y usos apropiados para el escenario. Se hacen explícitos los compromisos entre escenarios. Ejemplos clave incluyen escalabilidad frente a eficiencia energética y arquitecturas centralizadas frente a descentralizadas (híbridas). La revisión también vincula la planificación previa fuera de línea con la ejecución en línea a través de elecciones arquitectónicas, validación de gemelos digitales y evitación de colisiones consciente de la seguridad en el espacio aéreo congestionado. A diferencia de encuestas anteriores centradas en algoritmos o bibliométricas, este trabajo aplica una taxonomía condicionada por escenarios, relaciona las familias de métodos más adecuadas a cada celda poblada y presenta las limitaciones reportadas junto con los compromisos. El resultado es una guía orientada a la implementación que mapea métodos al contexto de la misión. Finalmente, se destacan cinco prioridades a corto plazo: (i) adaptabilidad en tiempo real consciente del cómputo en plataformas con recursos limitados; (ii) programación multiobjetivo escalable con movimiento acoplado y control cooperativo; (iii) comunicación intraenjambre consciente del ancho de banda y resiliente a conflictos con garantías de fiabilidad; (iv) planificación certificable para corredores urbanos densos a baja altitud; y (v) planificadores jerárquicos conscientes de la energía que acoplan la planificación previa fuera de línea con la replanificación en línea.
Descripción
Los enjambres colaborativos de múltiples UAV son centrales para muchas misiones. Esta revisión cubre los dos últimos años. Organiza la literatura con una taxonomía alineada a escenarios. La taxonomía tiene 12 celdas (Ruta/Distribución/Cobertura x fuera de línea/en línea x estático/dinámico). Nueve celdas están bien pobladas y analizadas. Para cada una, se resumen técnicas representativas, limitaciones reportadas y usos apropiados para el escenario. Se hacen explícitos los compromisos entre escenarios. Ejemplos clave incluyen escalabilidad frente a eficiencia energética y arquitecturas centralizadas frente a descentralizadas (híbridas). La revisión también vincula la planificación previa fuera de línea con la ejecución en línea a través de elecciones arquitectónicas, validación de gemelos digitales y evitación de colisiones consciente de la seguridad en el espacio aéreo congestionado. A diferencia de encuestas anteriores centradas en algoritmos o bibliométricas, este trabajo aplica una taxonomía condicionada por escenarios, relaciona las familias de métodos más adecuadas a cada celda poblada y presenta las limitaciones reportadas junto con los compromisos. El resultado es una guía orientada a la implementación que mapea métodos al contexto de la misión. Finalmente, se destacan cinco prioridades a corto plazo: (i) adaptabilidad en tiempo real consciente del cómputo en plataformas con recursos limitados; (ii) programación multiobjetivo escalable con movimiento acoplado y control cooperativo; (iii) comunicación intraenjambre consciente del ancho de banda y resiliente a conflictos con garantías de fiabilidad; (iv) planificación certificable para corredores urbanos densos a baja altitud; y (v) planificadores jerárquicos conscientes de la energía que acoplan la planificación previa fuera de línea con la replanificación en línea.