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Un algoritmo híbrido metaheurístico para la eficiente colocación de UAVs

Autores: Fernandez, Stephanie Alvarez; Carvalho, Marcelo M.; Silva, Daniel G.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Un algoritmo híbrido metaheurístico para la eficiente colocación de UAVs


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Software

Palabras clave

Problema
Vehículos aéreos no tripulados
Comunicaciones inalámbricas de relé aéreo
Cobertura de red
Capacidades de enlace
Algoritmo de optimización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 35

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este trabajo aborda el problema de utilizar Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV) para desplegar una infraestructura de comunicaciones inalámbricas de relé aéreo para estaciones dispersas en tierra. En nuestro problema, cada estación en la red debe ser asignada a un solo UAV, que es responsable de manejar todas las transferencias de datos en nombre de las estaciones asignadas a él. En consecuencia, la ubicación de los UAV es clave para lograr tanto la cobertura de la red como la maximización de las capacidades de enlace agregadas entre los UAV y las estaciones, y entre los propios UAV. Dado que la complejidad de este problema aumenta significativamente con el número de estaciones a cubrir, para un número fijo dado de UAV disponibles, lo modelamos como un problema de optimización de asignación única de centro mediano, y proponemos un algoritmo metaheurístico híbrido para resolverlo. Una serie de experimentos numéricos ilustran la eficiencia del algoritmo propuesto frente a herramientas de optimización tradicionales, que logra resultados de alta calidad en intervalos de tiempo muy cortos, lo que lo convierte en una solución atractiva para escenarios de aplicación del mundo real.

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