Navegación Segura de Enjambres en Entornos Confinados: Un Enfoque Distribuido de MPC Basado en Tubos Dinámicos
Autores: Dai, Xunhua; Liao, Yuting; Chen, Yong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Navegación Segura de Enjambres en Entornos Confinados: Un Enfoque Distribuido de MPC Basado en Tubos Dinámicos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Gran escala
Vehículo Aéreo No Tripulado (VANT)
Control Predictivo Distribuido (CPD)
Reconstrucción de tubos elásticos
Política de activación de restricciones desencadenadas por riesgo predictivo
Infraestructuras de Movilidad Aérea Urbana (MAU)
Licencia
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Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Navegar enjambres de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) a gran escala a través de espacios aéreos restringidos requiere un delicado equilibrio entre rigurosas garantías de seguridad y un alto rendimiento de misión. Para abordar las limitaciones de las estructuras de tubo rígido y los problemas de optimización sobreconstruidos, presentamos un enfoque de Control Predictivo Distribuido Basado en Tubos Dinámicos (DMPC). A diferencia de los métodos tradicionales, nuestro marco introduce un mecanismo de reconstrucción de tubos elásticos que desplaza adaptativamente los límites para acomodar obstáculos dinámicos mientras mantiene un tubo navegable conectado. Al integrar una política de activación de restricciones desencadenadas por riesgo predictivo, el controlador propuesto evita la maldición de la sobreconservación, asegurando la viabilidad recursiva en escenarios de alta densidad. Los resultados cuantitativos indican que nuestro método reduce cálculos redundantes mientras maximiza la utilización del espacio de trabajo, proporcionando una solución escalable para las futuras infraestructuras de Movilidad Aérea Urbana (UAM).
Descripción
Navegar enjambres de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) a gran escala a través de espacios aéreos restringidos requiere un delicado equilibrio entre rigurosas garantías de seguridad y un alto rendimiento de misión. Para abordar las limitaciones de las estructuras de tubo rígido y los problemas de optimización sobreconstruidos, presentamos un enfoque de Control Predictivo Distribuido Basado en Tubos Dinámicos (DMPC). A diferencia de los métodos tradicionales, nuestro marco introduce un mecanismo de reconstrucción de tubos elásticos que desplaza adaptativamente los límites para acomodar obstáculos dinámicos mientras mantiene un tubo navegable conectado. Al integrar una política de activación de restricciones desencadenadas por riesgo predictivo, el controlador propuesto evita la maldición de la sobreconservación, asegurando la viabilidad recursiva en escenarios de alta densidad. Los resultados cuantitativos indican que nuestro método reduce cálculos redundantes mientras maximiza la utilización del espacio de trabajo, proporcionando una solución escalable para las futuras infraestructuras de Movilidad Aérea Urbana (UAM).