用于区域弹性覆盖的异构固定翼飞行器
机器人学
2020-09-22 v1
摘要
本文提出一种分布式方法，利用固定翼无人机（UAV）的异构覆盖对任意形状区域提供持续覆盖，并从多架 UAV 同时失效中恢复。所提方法讨论了在给定边界信息和最小盘旋半径的情况下，同构固定翼 UAV 机群的层级同构部署与维护。这些 UAV 被部署在不同高度层以提供异构覆盖与感知。在给定最小盘旋半径和区域边界的条件下，我们采用一种高效的正方形填充方法来部署 UAV。UAV 在这些填充正方形内接圆上方以同步运动盘旋，以实现完全覆盖目标。利用正方形填充的自上而下层次结构（每个外层正方形（超正方形）被划分为四个等尺寸内层正方形（子正方形））来为已部署的 UAV 网络引入弹性。对于失效的子正方形 UAV，考虑有效覆盖率选择一个替换邻居，并将其部署到相应超正方形中更高高度处以恢复完全覆盖，代价是子区域覆盖质量的折损。这是一种分布式方法，因为所有决策均在损失区域的近距离范围内完成，并且可扩展并适配于各种大规模区域与 UAV 配置。仿真结果已给出以说明并验证该方法的适用性。
引用
@article{arxiv.2009.09857,
title = {Heterogeneous Fixed-wing Aerial Vehicles for Resilient Coverage of an Area},
author = {Sachin Shriwastav and Zhuoyuan Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.09857},
year = {2020}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2005.08153