Метод учитывает запас энергии, скорости, путь который надо преодолеть и площадь местности охвата дронов. Его эффективность доказана в реальных условиях.
Related video
Исследователи из Чешского технического университета в Праге недавно представили новый метод планирования траектории передвижения с минимальными затратами энергии для беспилотных летательных аппаратов, работающих в группе. Об этом рассказывает сайт TechXplore.
Метод, опубликованный в IEEE Robotics and Automation Letters, позволяет дронам эффективно охватывать пространство в команде во время выполнения миссии. Он помогает минимизировать потребление энергии стаями БПЛА с учетом емкости аккумулятора дронов при планировании их пути и оптимизирует скорость полета.
Важно
Дроны сами будут выбирать и уничтожать цели: эксперт предсказал, какой будет война через полгода
“Эта работа была вдохновлена нашими предыдущими исследовательскими усилиями по алгоритмам для планирования траектории охвата одного БПЛА и планирования задач нескольких дронов. Задачи покрытия больших открытых территорий требуют использования нескольких БПЛА из-за ограниченного времени полета и емкости батареи. Однако существующие подходы к планированию не учитывали энергетических ограничений непосредственно, оптимизируя только время полета или пройденное расстояние”, — говорит Франтишек Нековарж, соавтор статьи.
Ключевой целью была разработка новой вычислительной модели, которая координировала бы действия нескольких дронов, обеспечивая энергетический охват среды во время миссий. В отличие от многих других методов планирования, представленных в прошлом, предложенный подход учитывает оптимальные скорости полета БПЛА в группе и их индивидуальные ограничения батареи.
“Наш подход сначала разбивает область на клетки. Затем мы планируем схемы движения вперед-назад в каждой клетке, чтобы охватить ее, используя оптимальную скорость полета, чтобы минимизировать потребление энергии на пройденное расстояние”, — пояснил Нековарж.
Чтобы эффективно распределить задачи для отдельных БПЛА в команде и спланировать их действия, исследователи сформулировали миссию как задачу коммивояжера с несколькими наборами (MS-TSP). Это математическая задача, описывающая сценарий, по которому группе продавцов нужно посетить несколько городов, сгруппированных в группы, посещая каждую группу только один раз, а затем возвращаясь в исходное место с минимальными затратами на путешествие.
“Мы преодолели эту проблему, используя метаэвристическое решение. При планировании используется быстрый алгоритм оценки энергии вместе с оптимальными скоростями, чтобы минимизировать общее потребление энергии при соблюдении ограничений по заряду батареи. Планирование с учетом энергии и использование оптимальных скоростей являются ключевыми уникальными аспектами по сравнению с предыдущими работами”, — сказал Нековарж.
Исследователи оценили свой подход как в симуляции, так и в реальном эксперименте, который они развернули на группе беспилотников, которым была поставлена задача следить за заданной географической территорией. Примечательно, что их подход превосходит предыдущие подходы как по скорости покрытия, так и по потреблению энергии, уменьшая последнее до 40,4%.
“Мы подтвердили, что наша оценка сбережения энергии в среднем на 97% соответствует значениям, измеренным в полете. В полевом эксперименте мы продемонстрировали осуществимость нашего подхода к планированию с двумя БПЛА, которые координированно охватывают территорию”, — сказал Нековарж.
В будущем новый подход может облегчить использование стай БПЛА в реальных условиях, в частности для решения задач, требующих большего времени полета, таких как проверка инфраструктуры, точное земледелие и мониторинг окружающей среды. Нековарж и его коллеги опубликовали базовые данные на GitHub для других исследователей.
Напомним, недавно российские оккупанты пожаловались на эффективную работу дронов ВСУ в стае. Бойцы ВСУ могут запускать на поле боя стаю беспилотников, которые летят на большие расстояния в сопровождении дрона-ретранслятора.
Pozytywnie
Neutralnie 
Negatywnie
Lubię to!
Super
Ekscytujący 
Ciekawy
Smieszny
Smutny
Wściekły
Przerażony
Szokujący
Wzruszający
Rozczarowany
Zaskoczony
Prawda
Manipulacja
Fake news
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS