Mengoptimumkan Pasukan UAV Untuk Misi Cekap

Kemas kini: 28 Mac 2024 Tags:ekoeliclt

Kaedah ini meningkatkan perancangan untuk misi oleh berbilang UAV, meningkatkan kecekapan dan membolehkan aplikasi seperti pemeriksaan infrastruktur dan pemantauan alam sekitar.

UAV MRS berdasarkan bingkai Tarot T650, digunakan semasa eksperimen lapangan, Kredit: Datsko et al
UAV MRS berdasarkan bingkai Tarot T650, digunakan semasa eksperimen lapangan, Kredit: Datsko et al

Kenderaan udara tanpa pemandu (UAV), atau dron, telah menunjukkan kegunaannya dalam pelbagai aplikasi, termasuk pemantauan alam sekitar, pertanian, mencari dan menyelamat, dan penggambaran udara. Pada masa ini, tugas-tugas ini kebanyakannya dilakukan oleh dron individu, tetapi terdapat minat yang semakin meningkat untuk menggunakan pasukan UAV autonomi atau separa autonomi untuk meliputi kawasan yang lebih besar dengan lebih cekap. Penyelidik sedang membangunkan teknologi untuk membolehkan penggunaan serentak dan penyelarasan berbilang UAV untuk keupayaan misi yang dipertingkatkan.

Penyelidik Universiti Teknikal Czech telah memperkenalkan kaedah baharu untuk merancang laluan tenaga minimum untuk pasukan UAV. Pendekatan ini mempertimbangkan kapasiti bateri dron untuk meminimumkan penggunaan tenaga dan mengoptimumkan kelajuan penerbangan, membolehkan kerja berpasukan yang cekap dalam persekitaran misi.

Pasukan ini bertujuan untuk mencipta model pengiraan yang menyelaraskan berbilang UAV untuk mencapai liputan cekap tenaga semasa misi. Tidak seperti rangka kerja sebelumnya, pendekatan mereka mempertimbangkan kelajuan penerbangan optimum dan kekangan bateri individu pasukan UAV.

Para penyelidik mendekati peruntukan sel kepada UAV dan perancangan misi mereka dengan merumuskan masalah sebagai masalah jurujual perjalanan (MS-TSP) berbilang set. Masalah matematik ini selari dengan senario di mana beberapa jurujual mesti melawat bandar yang dikumpulkan dalam set, melawat setiap set sekali sebelum kembali ke titik permulaan mereka, semuanya pada kos perjalanan yang minimum.

Para penyelidik menguji pendekatan mereka dalam simulasi dan eksperimen dunia sebenar, menggunakan ia pada pasukan dron untuk memantau kawasan tertentu. Kaedah mereka mengatasi pendekatan sebelumnya, meningkatkan kelajuan liputan dan mengurangkan penggunaan tenaga sehingga 40.4%.

Pendekatan baharu daripada kajian ini boleh membolehkan penggunaan pasukan UAV dalam senario dunia sebenar, terutamanya untuk tugas yang memerlukan masa penerbangan lanjutan seperti pemeriksaan infrastruktur, pertanian ketepatan dan pemantauan alam sekitar. Nekovář dan rakan sekerja telah menyediakan kod asas di GitHub untuk dilaksana dan diuji oleh penyelidik lain. 

Dalam kajian akan datang, mereka berhasrat untuk meningkatkan pendekatan mereka untuk merancang liputan UAV dalam tiga dimensi dan menggabungkan ketidakpastian penyetempatan. Mereka juga berhasrat untuk membolehkan pengecasan semula dan pertukaran UAV semasa misi, memanjangkan jangka hayat bateri pasukan dan membolehkan misi yang lebih lama.