一种基于无人机动态多群的高效森林灭火方法
多智能体系统
2025-07-08 v1 机器人学
系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出多群协同信息驱动搜索与分治缓解控制（MSCIDC）方法，旨在通过减少生物多样性、养分、土壤湿度及其他无形收益的丧失来实现森林火灾的更快速检测与缓解。一群是指协同作业的无人机（UAVs）组，它们一同飞行以有效搜索并扑灭火灾。多群协同信息驱动搜索采用由协同信息驱动探索与利用构成的多层级搜索，以快速/准确检测火点位置。搜索层级根据关于潜在火区的热传感器信息选择。相较于现有方法，群的动态性（辅以群间全局调节排斥与合并）减少了检测与缓解时间。群成员间的局部吸引帮助非检测成员更快抵达火点，而分治缓解控制确保所有灭火成员获得非重叠的火区分配。MSCIDC 的性能已在松林模拟环境中与不同多无人机方法比较。性能清晰显示 MSCIDC 比多无人机方法灭火快得多。蒙特卡洛仿真结果表明，与多无人机方法的最佳结果情况相比，所提方法使平均过火森林面积减少 、任务时间减少 ，保证了更快速且成功的任务。
引用
@article{arxiv.2211.01958,
title = {An Efficient Approach with Dynamic Multi-Swarm of UAVs for Forest Firefighting},
author = {Josy John and K. Harikumar and J. Senthilnath and Suresh Sundaram},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.01958},
year = {2025}
}