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Optimización de Trayectorias Sin Modelo para Aeronaves No Tripuladas que Sirven como Transporte de Datos para Sensores Extensos

Autores: Pearre, Ben; Brown, Timothy X.

Idioma: Inglés

Editor: Molecular Diversity Preservation International (MDPI)

Año: 2012

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Medioambientales

Subcategoría

Ciencia y tecnología de los recursos naturales

Palabras clave

Extensa
Fuentes de datos
Aeronaves no tripuladas
Enlace inalámbrico
Longitud de trayectoria
Energía requerida
Sensores
Recolección de datos
Trayectorias
Aprendizaje sin modelo
Método de optimización
Aeronaves de transporte de datos
Entorno desconocido
Identificación de sistemas
Representaciones de trayectoria
Rendimiento
Garantía de recolección de datos
Transbordador
Heurísticas alternativas
Política
Energía de transmisión de radio
Nodos de sensores
Duración de la red

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 5

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Dadas múltiples fuentes de datos estacionarias generalizadas, como sensores terrestres, un vehículo aéreo no tripulado puede sobrevolar los sensores y recopilar los datos a través de un enlace inalámbrico. Los criterios de rendimiento para tal red pueden incorporar costos como la longitud de la trayectoria del avión o la energía requerida por los sensores para la transmisión de radio. La planificación se ve obstaculizada por la compleja dinámica del vehículo y la comunicación, así como por la incertidumbre en las ubicaciones de los sensores, por lo que desarrollamos una técnica basada en el aprendizaje sin modelo. Presentamos un método de optimización estocástica que permite al avión transportador de datos optimizar las trayectorias de recolección de datos a través de un entorno desconocido in situ, eludiendo la necesidad de identificación del sistema. Comparamos dos representaciones de trayectoria, una que aprende trayectorias casi óptimas con bajos requisitos de datos pero que falla con altos requisitos, y otra que sacrifica algo de rendimiento a cambio de una garantía de recolección de datos. Con cualquiera de las codificaciones, el ferry puede aprender trayectorias significativamente mejoradas en comparación con heurísticas alternativas. Para demostrar la versatilidad del enfoque de aprendizaje sin modelo, también aprendemos una política para minimizar la energía de transmisión de radio requerida por los nodos de sensores, lo que permite prolongar la vida útil de la red.

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