ПОСТРОЕНИЕ АЛГОРИТМА ТРАЕКТОРИИ БПЛА В СЛОЖНЫХ УСЛОВИЯХ
DOI:
https://doi.org/10.52167/1609-1817-2024-132-3-382-391Ключевые слова:
траектория БПЛА, динамическое слежение за объектом, качество связи, постоянное наблюдениеАннотация
Создание алгоритма траектории движения БПЛА в сложных условиях является важной задачей. В этой статье представлен новый алгоритм, который расширен для удовлетворения требований безопасности и ограничений полета БПЛА в сложных трехмерных средах. Сначала строится функция полета, содержащая силы угрозы и длину пути, для оценки связи между двумя узлами траектории. Во-вторых, функция полета и ограничения полета выбираются для того, чтобы стимулировать расширение новых узлов для решения проблемы планирования траектории полета БПЛА. В-третьих, разработанные функции использовались для обновления основного узла, чтобы при создании алгоритма моделировались риск и длина пути. Полученные результаты сравнения показывают, что данный алгоритм эффективно преодолевает указанные недостатки. Этот обновленный алгоритм значительно повысит безопасность БПЛА и сможет планировать оптимальный путь, сохраняющий кратчайшее расстояние и удовлетворяющий ограничениям полета в сложных условиях.
Библиографические ссылки
[1] Shirshikova, Z.A. Comparative Analysis of the US-China Artificial Intelligence Architecture and Effects of Autonomous UAVs on the Future of the Battlefield. Master’s Thesis, Harvard University, Cambridge, MA, USA, 2022.
[2] C Y N Norasma, M A Fadzilah, N A Roslin, Z W N Zanariah, Z Tarmidi and F S Candra. Unmanned Aerial Vehicle Applications In Agriculture. OP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2019. doi:10.1088/1757-899X/506/1/012063.
[3] Mohsan, S.A.H.; Khan, M.A.; Noor, F.; Ullah, I.; Alsharif, M.H. Towards the unmanned aerial vehicles (UAVs): A comprehensive review. Drones 2022, 6, 147. [Google Scholar]
[4] Rojas-Perez, L.O.; Martínez-Carranza, J. On-board processing for autonomous drone racing: An overview. Integration 2021, 80, 46–59. [Google Scholar].
[5] Yun, W.J.; Park, S.; Kim, J.; Shin, M.; Jung, S.; Mohaisen, D.A.; Kim, J.-H. Cooperative multiagent deep reinforcement learning for reliable surveillance via autonomous multi-UAV control. IEEE Trans. Ind. Inform. 2022, 18, 7086–7096.
[6] Shi, Y.; Liu, Y.; Ju, B.; Wang, Z.; Du, X. Multi-UAV cooperative reconnaissance mission planning novel method under multi-radar detection. Sci. Prog. 2022, 105, 00368504221103785
[7] Ahmed, F.; Mohanta, J.; Keshari, A.; Yadav, P.S. Recent Advances in Unmanned Aerial Vehicles: A Review. Arab. J. Sci. Eng. 2022, 47, 7963–7984. [Google Scholar].
[8] Noor, F.; Khan, M.; Al-Zahrani, A.; Ullah, I.; Al-Dhlan, K. A Review on Communications Perspective of Flying Ad-Hoc Networks: Key Enabling Wireless Technologies, Applications, Challenges and Open Research Topics. Drones 2020, 4, 65. [Google Scholar] [CrossRef].
[9] Zhang, H.; Xin, B.; Dou, L.-H.; Chen, J.; Hirota, K. A review of cooperative path planning of an unmanned aerial vehicle group. Front. Inf. Technol.Electron. Eng. 2020, 21, 1671–1694.
[10] Zhao, C.; Liu, Y.; Yu, L.; Li, W. Stochastic Heuristic Algorithms for Multi-UAV Cooperative Path Planning. In Proceedings of the 2021 40th Chinese Control Conference (CCC), Shanghai, China, 26–28 July 2021; pp.
[11] Sun, W.; Hao, M. A Survey of Cooperative Path Planning for Multiple UAVs. In Proceedings of the International Conference on Autonomous Unmanned Systems, Shanghai, China, 26–28 July 2021; pp.
[12] Zu, W.; Fan, G.; Gao, Y.; Ma, Y.; Zhang, H.; Zeng, H. Multi-uavs cooperative path planning method based on improved rrt algorithm. In Proceedings of the 2018 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA), Changchun, China, 5–8 August 2018;
[13] Karimi, H. The capacitated hub covering location-routing problem for simultaneous pickup and delivery systems. Comput. Ind. Eng. 2018, 116, 47–58. [Google Scholar] [CrossRef]
[14] Khaled Telli, Okba Kraa,Yassine Himeur, Abdelmalik Ouamane, Mohamed Boumehraz , Shadi Atalla , Wathiq Mansoor. A Comprehensive Review of Recent Research Trends on Unmanned Aerial Vehicles, (UAVs) Systems 2023, 11(8), 400; https://doi.org/10.3390/systems11080400
[15] Yang, X.; Bostel, N.; Dejax, P. A MILP model and memetic algorithm for the Hub Location and Routing problem with distinct collection and delivery tours. Comput. Ind. Eng. 2019, 135, 105–119. [Google Scholar] [CrossRef]
[16] Danach, K.; Gelareh, S.; Monemi, R.N. The capacitated single-allocation p-hub location routing problem: A Lagrangian relaxation and a hyper-heuristic approach. EURO J. Transp. Logist. 2019, 8, 597–631. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
[17] Wu, Y.; Qureshi, A.G.; Yamada, T. Adaptive large neighborhood decomposition search algorithm for multi-allocation hub location routing problem. Eur. J. Oper. Res. 2022, 302, 1113–1127. [Google Scholar] [CrossRef]
[18] Murray, C.C.; Chu, A.G. The flying sidekick traveling salesman problem: Optimization of drone-assisted parcel delivery. Transp. Res. Part C Emerg. Technol. 2015, 54, 86–109. [Google Scholar] [CrossRef]
[19] Agatz, N.; Bouman, P.; Schmidt, M. Optimization approaches for the traveling salesman problem with drone. Transp. Sci. 2018, 52, 965–981. [Google Scholar] [CrossRef]
[20] Ha, Q.M.; Deville, Y.; Pham, Q.D.; HoàngHà, M. On the min-cost Traveling Salesman Problem with Drone. Transp. Res. Part C Emerg. Technol. 2018, 86, 597–621. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
[21] Moshref-Javadi, M.; Hemmati, A.; Winkenbach, M. A truck and drones model for last-mile delivery: A mathematical model and heuristic approach. Appl. Math. Model. 2020, 80, 290–318. [Google Scholar] [CrossRef]
Dell’Amico, M.; Montemanni, R.; Novellani, S. Matheuristic algorithms for the parallel drone scheduling traveling salesman problem. Ann. Oper. Res. 2020, 289, 211–226. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
[23] Wang, X.; Poikonen, S.; Golden, B. The vehicle routing problem with drones: Several worst-case results. Optim. Lett. 2017, 11, 679–697. [Google Scholar] [CrossRef]
[24] Murray, C.C.; Raj, R. The multiple flying sidekicks traveling salesman problem: Parcel delivery with multiple drones. Transp. Res. Part C Emerg. Technol. 2020, 110, 368–398. [Google Scholar] [CrossRef]
[25] Luo, Z.; Poon, M.; Zhang, Z.; Liu, Z.; Lim, A. The Multi-visit Traveling Salesman Problem with Multi-Drones. Transp. Res. Part C Emerg. Technol. 2021, 128, 103172. [Google Scholar] [CrossRef]
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Анар Хабай, Куаныш Абдижалел, Серикбек Ибекеев, Нуржан Жумахан
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
