Self-Reconfigurable V-shape Formation of Multiple UAVs in Narrow Space Environments

要約

この論文では、障害物が密集した環境で狭い空間を航行する複数の無人航空機 (UAV) のための、自己再構成可能な V 字形成コントローラーの設計と実装について説明します。
V 字型フォーメーションの選択の動機は、その機動性と視認性の利点にあります。
主な目的は、障害物を通過しながら、UAV が自律的に位置を調整して目的の編隊を形成できるようにする効果的な編隊制御戦略を開発することです。
これを達成するために、個々の UAV 用に設計された動作を組み合わせて、UAV を目的の位置にナビゲートする分散動作ベースの制御アルゴリズムを提案します。
再構成プロセスは自動で、編隊内の個々の UAV センシングを利用して、翼の開閉や直線への合流などの動的な適応を可能にします。
シミュレーション結果は、自己再構成可能な V 字型フォーメーションが、複雑な運用シナリオにおける UAV フォーメーションに適応性と有効性を提供することを示しています。

要約(オリジナル)

This paper presents the design and implementation of a self-reconfigurable V-shape formation controller for multiple unmanned aerial vehicles (UAVs) navigating through narrow spaces in a dense obstacle environment. The selection of the V-shape formation is motivated by its maneuverability and visibility advantages. The main objective is to develop an effective formation control strategy that allows UAVs to autonomously adjust their positions to form the desired formation while navigating through obstacles. To achieve this, we propose a distributed behavior-based control algorithm that combines the behaviors designed for individual UAVs so that they together navigate the UAVs to their desired positions. The reconfiguration process is automatic, utilizing individual UAV sensing within the formation, allowing for dynamic adaptations such as opening/closing wings or merging into a straight line. Simulation results show that the self-reconfigurable V-shape formation offers adaptability and effectiveness for UAV formations in complex operational scenarios.

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