使用不完美传感器的微型无人机群目标搜索协同
多智能体系统
2019-01-23 v1
摘要
无人机（UAVs）在支持非结构化环境中的搜索任务方面具有巨大潜力。小型、轻量、低速且敏捷的无人机，如多旋翼平台，可集成多种适用于在杂乱户外区域检测感兴趣目标的传感器。然而，由于其续航有限、计算能力适中且感知不完美，微型无人机应通过群体协同算法编组成群，以可扩展、可靠且鲁棒的方式执行任务。本文采用一种受生物启发机制来协同执行带不完美传感器的目标搜索的无人机。本质上，协同可通过结合共识激发（stigmergic）与集群（flocking）行为实现。当无人机感知到潜在目标时释放数字信息素，即发生共识激发。此类信息素可在集群无人机间聚合与扩散，形成时空吸引势场。集群作为对齐、分离与聚合的涌现效应而发生，无人机以此作为群体自组织出相似的航向与动态排布。无人机的涌现协同依赖于共识激发与集群策略的对齐。本文报道了新型群集算法的设计，回顾了不同策略并测量了它们在若干合成与真实场景中的性能。
引用
@article{arxiv.1901.02885,
title = {Swarm coordination of mini-UAVs for target search using imperfect sensors},
author = {A. L. Alfeo and M. G. C. A. Cimino and N. De Francesco and A. Lazzeri and M. Lega and G. Vaglini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.02885},
year = {2019}
}