用於目標監視的協調無人飛行器

2021-10-25 08:43:59 字數 712 閱讀 2641

本文研究了多個移動的自主機械人,特別是資源有限的小型無人機在給定環境下對預定地面目標的協同監視方法。監控任務中的乙個關鍵問題是機械人之間的協調以確定目標的時變位置。本文主要研究了兩種監視應用:(1)靜止目標的協同搜尋;(2)運動目標的協同觀測。協同搜尋的目標是使固定目標定位的時間和誤差最小化。協同觀測的目的是最大限度地提高運動目標的觀測時間和質量。

本文綜述了在給定環境下,多機械人系統在更大範圍內對預定目標進行監視的方法。這項研究調查確定了影響多機械人監控系統效能的各種因素和應用場景。本文提出了一種分布式融合延遲和不完全資訊的策略,這種策略是由於感知和通訊的限制,輸入的融合資訊由不同的無人機收集。提供了所需觀測值的解析推導,以表明目標在區域中是否存在。將所需的觀測值整合到旅行推銷員問題(tsp)和多旅行推銷員問題(mtsp)的迭代中,用於無人機的自主路徑規劃。此外,還對演算法設計空間進行了探索,分析了在感知和通訊受限的情況下,集中式和分布式協同對固定目標協同搜尋的影響。本文還提出了無人機在多種不同解析度條件下多個運動目標觀測的應用。乙個關鍵的貢獻是使用四叉樹資料結構來模擬無人機的環境和運動,這種建模有助於動態感測器在無人機上的配置,以最大限度地觀察移動目標的數量以及解析度。

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