燃料受限无人机-无人车路由问题的协作多智能体规划框架
机器人学
2023-09-08 v1
摘要
无人驾驶飞行器（UAV）虽擅长空中监视，却常受限于有限的电池容量。通过在慢速移动的无人驾驶地面车辆（UGV）上补给燃料，可显著增强其任务续航能力。本文探讨了在速度与燃料约束下广阔区域监视的 UAV-UGV 协作路由这一计算复杂问题，提出了一种序贯多智能体规划框架，以获得可行且最优满意的解。通过考虑 UAV 燃料限制并利用最小集合覆盖算法，我们确定 UGV 补给停靠点，进而在框架第一步促成 UGV 路线规划；借助任务分配技术与带时间窗的能耗受限车辆路由问题（E-VRPTW）建模，在第二步实现 UAV 路线规划。我们的多智能体策略通过在 3 种不同规模下 30 个不同任务场景上的实施得到验证。本工作深入揭示了 UAV-UGV 系统的协作优势，并引入启发式方法以规避计算挑战、快速获得高质量解。
引用
@article{arxiv.2309.03397,
title = {Cooperative Multi-Agent Planning Framework for Fuel Constrained UAV-UGV Routing Problem},
author = {Md Safwan Mondal and Subramanian Ramasamy and James D. Humann and Jean-Paul F. Reddinger and James M. Dotterweich and Marshal A. Childers and Pranav A. Bhounsule},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.03397},
year = {2023}
}
备注
Submitted for review