Dynamic Decentralized 3D Urban Coverage and Patrol with UAVs

要約

都市環境で火災、洪水、地震などの自然災害または人為的災害が発生した場合、無人航空機 (UAV) の群れが迅速に掃討し、対象地域を監視して生存者の位置を特定することができます。
我々は、そのようなシナリオでUAVの群れが協力的かつ定期的なカバレッジを実行できるようにするモジュール式フレームワークとパトロール戦略を提案します。
私たちのアプローチでは、まず対象領域を閉じたパスを介して接続された視点に離散化します。
UAV はタスク割り当てによってチームに割り当てられ、これらの閉鎖された経路を協力してパトロールします。
私たちは、チーム内の UAV が割り当てられた閉じた経路に沿ってランダムな方向に移動し、出会ったときに互いに「跳ね返る」という、最小限でスケーラブルで堅牢なパトロール戦略を提案します。
私たちのシミュレーション結果は、このような最小限の戦略が、3D 都市環境で定期的かつ完全な範囲を提供する創発的な動作を示す可能性があることを示しています。

要約(オリジナル)

In the event of natural or man-made disasters in an urban environment, such as fires, floods, and earthquakes, a swarm of unmanned aerial vehicles (UAVs) can rapidly sweep and provide coverage to monitor the area of interest and locate survivors. We propose a modular framework and patrol strategy that enables a swarm of UAVs to perform cooperative and periodic coverage in such scenarios. Our approach first discretizes the area of interest into viewpoints connected via closed paths. UAVs are assigned to teams via task allocation to cooperatively patrol these closed paths. We propose a minimal, scalable, and robust patrol strategy where UAVs within a team move in a random direction along their assigned closed path and ‘bounce’ off each other when they meet. Our simulation results show that such a minimal strategy can exhibit an emergent behaviour that provides periodic and complete coverage in a 3D urban environment.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google