การเพิ่มประสิทธิภาพทีม UAV เพื่อภารกิจที่มีประสิทธิภาพ

ปรับปรุง: 28 มีนาคม 2024 คีย์เวิร์ด:เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมeliclt

วิธีการดังกล่าวช่วยปรับปรุงการวางแผนสำหรับภารกิจด้วย UAV หลายตัว ปรับปรุงประสิทธิภาพและเปิดใช้งานแอปพลิเคชัน เช่น การตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐานและการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม

MRS UAV ที่ใช้กรอบ Tarot T650 ซึ่งใช้ระหว่างการทดลองภาคสนาม เครดิต: Datsko และคณะ
MRS UAV ที่ใช้กรอบ Tarot T650 ซึ่งใช้ระหว่างการทดลองภาคสนาม เครดิต: Datsko และคณะ

อากาศยานไร้คนขับ (UAV) หรือโดรน ได้แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ใช้สอยในการใช้งานต่างๆ รวมถึงการตรวจสอบสภาพแวดล้อม เกษตรกรรม การค้นหาและกู้ภัย และการถ่ายทำภาพยนตร์ทางอากาศ ปัจจุบันงานเหล่านี้ส่วนใหญ่ดำเนินการโดยโดรนแต่ละตัว แต่มีความสนใจเพิ่มมากขึ้นในการใช้ทีม UAV ที่เป็นอิสระหรือกึ่งอิสระเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น นักวิจัยกำลังพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อให้สามารถใช้งานและการประสานงานของ UAV หลายเครื่องพร้อมกันเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของภารกิจ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคนิคเช็กได้แนะนำวิธีการใหม่ในการวางแผนเส้นทางพลังงานขั้นต่ำสำหรับทีม UAV แนวทางนี้จะพิจารณาความจุแบตเตอรี่ของโดรนเพื่อลดการใช้พลังงานและเพิ่มความเร็วในการบิน ทำให้สามารถทำงานเป็นทีมได้อย่างมีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมภารกิจ

ทีมงานมีเป้าหมายเพื่อสร้างแบบจำลองการคำนวณที่ประสาน UAV หลายลำเพื่อให้เกิดความครอบคลุมด้านพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างภารกิจ แนวทางนี้แตกต่างจากกรอบงานก่อนหน้านี้ โดยคำนึงถึงความเร็วในการบินที่เหมาะสมและข้อจำกัดแบตเตอรี่ส่วนบุคคลของทีม UAV

นักวิจัยเข้าหาการจัดสรรเซลล์ให้กับ UAV และการวางแผนภารกิจโดยกำหนดปัญหาเป็นปัญหาพนักงานขายที่เดินทางหลายชุด (MS-TSP) ปัญหาทางคณิตศาสตร์นี้สอดคล้องกับสถานการณ์ที่พนักงานขายหลายคนต้องไปเยี่ยมชมเมืองต่างๆ ที่จัดกลุ่มเป็นกลุ่ม โดยไปเยี่ยมชมแต่ละเมืองหนึ่งครั้งก่อนที่จะกลับไปยังจุดเริ่มต้น โดยทั้งหมดนี้มีค่าใช้จ่ายในการเดินทางเพียงเล็กน้อย

นักวิจัยได้ทดสอบวิธีการของพวกเขาในการจำลองและการทดลองในโลกแห่งความเป็นจริง โดยปรับใช้กับทีมโดรนเพื่อตรวจสอบพื้นที่ที่ระบุ วิธีการของพวกเขาเหนือกว่าแนวทางก่อนหน้านี้ โดยเพิ่มความเร็วครอบคลุมและลดการใช้พลังงานได้มากถึง 40.4%

แนวทางใหม่จากการศึกษานี้สามารถช่วยให้สามารถใช้ทีม UAV ในสถานการณ์จริงได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับงานที่ต้องใช้เวลาบินนานขึ้น เช่น การตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐาน เกษตรกรรมที่แม่นยำ และการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม Nekovář และเพื่อนร่วมงานได้จัดทำโค้ดพื้นฐานบน GitHub เพื่อให้นักวิจัยคนอื่นๆ นำไปใช้และทดสอบได้ 

ในการศึกษาในอนาคต พวกเขามุ่งหวังที่จะปรับปรุงแนวทางในการวางแผนความครอบคลุมของ UAV ในสามมิติ และรวมเอาความไม่แน่นอนของการแปลเป็นภาษาท้องถิ่น พวกเขายังตั้งใจที่จะเปิดใช้งานการชาร์จและสลับ UAV ในระหว่างภารกิจ ยืดอายุแบตเตอรี่ของทีม และช่วยให้ภารกิจยาวนานขึ้น