UAV cooperative decision and control: challenges and practical approaches

دسته بندی: ریاضیات کاربردی
ویرایش:  
نویسندگان: Steven Rasmussen,  Tal Shima,  Tal Shima,  Steven J. Rasmussen  
سری: Advances in design and control 18 
ISBN (شابک) : 0898716640, 9780898716641 
ناشر: Society for Industrial and Applied Mathematics 
سال نشر: 2009 
تعداد صفحات: 186 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 2 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 48,000

وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپادها) به طور فزاینده ای در مأموریت های نظامی مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا آنها از مزایایی برخوردارند که جان انسان ها را در معرض خطر قرار نمی دهند و هزینه های عملیاتی را از طریق کاهش وزن خودرو کاهش می دهند. این مزایا را می توان به طور کامل درک کرد که پهپادها به صورت گروهی با تبادل کارآمد اطلاعات کار کنند. این کتاب مرجع معتبری در مورد تصمیم گیری و کنترل مشارکتی پهپادها و ابزارهای موجود برای حل مشکلات مربوط به آنها ارائه می دهد.

مشارکت کنندگان اطلاعات را به گونه ای ارائه می کنند که چالش ها را از مشکلات واقعی انتزاع می کند و این امکان را فراهم می کند که روش های راه حل را در طیف وسیع تری از کاربردها به کار بگیرید. فصل اول سناریوهای نماینده ای را برای توصیف مشکل و چالش های آن ارائه می دهد. فصل دوم با ارائه یک نمای کلی از الگوریتم‌هایی که می‌توانند برای کنترل مشارکتی تیم‌های پهپاد مورد استفاده قرار گیرند، این چالش‌ها را از نزدیک بررسی می‌کند. فصل‌های بعدی روش‌هایی را برای انجام وظایف متعدد بر روی چندین هدف و تخصیص چندین کار به چندین پهپاد در یک مرحله ارائه می‌دهند. موضوعات دیگری که به آنها پرداخته می شود کاربرد برنامه ریزی خطی اعداد صحیح مختلط و الگوریتم های ژنتیک در موقعیت هایی با محدودیت های زمانی سخت، همکاری پهپادها در هنگام تاخیرهای ارتباطی و اقدامات اثربخشی به دست آمده برای عملیات در محیط های نامشخص است.

کتاب دارای دو ضمیمه است. اولی عملکرد نرم افزار شبیه سازی MultiUAV2 را که برای آزمایش الگوریتم های کنترل همکاری استفاده می شود، توضیح می دهد، در حالی که دومی مشکل برنامه ریزی مسیر پهپاد و مسیرهای بهینه Dubins را شرح می دهد. یک وب سایت تکمیلی یک کتابچه راهنمای نرم افزار MultiUAV2 و کد مربوطه را ارائه می دهد.

مخاطب: این کتاب در درجه اول برای محققانی است که بر روی راه حل های عملی برای پیاده سازی سیستم هایی با پهپادهای متعدد کار می کنند. دانشگاهیان، دانشجویان و سایرینی که می‌خواهند حوزه کنترل تعاونی پهپاد را درک کنند، این کتاب را یک مرجع مفید خواهند یافت. فهرست جداول؛ پیشگفتار؛ پیشگفتار؛ کلمات اختصاری فصل 1 مقدمه؛ فصل 2: ​​چالش ها; فصل 3: تورهای تک کاره. فصل 4: تکالیف چندگانه; فصل 5: تکالیف چندگانه همزمان. فصل 6: الگوریتم های برآورد برای بهبود همکاری در شرایط عدم قطعیت. فصل 7: معیارهای اثربخشی برای عملیات در محیط‌های نامشخص. پیوست A: شبیه سازی MutliUAV. ضمیمه B: برنامه ریزی مسیر برای پهپادها. فهرست مطالب

Unmanned aerial vehicles (UAVs) are increasingly used in military missions because they have the advantages of not placing human life at risk and of lowering operation costs via decreased vehicle weight. These benefits can be fully realized only if UAVs work cooperatively in groups with an efficient exchange of information. This book provides an authoritative reference on cooperative decision and control of UAVs and the means available to solve problems involving them.

The contributors present the information in a manner that abstracts the challenges from the concrete problems, making it possible to leverage the solution methods over a broader range of applications. The first chapter offers representative scenarios to describe the problem and its challenges. The second chapter closely examines these challenges by providing an overview of the algorithms that could be used for cooperative control of UAV teams. Later chapters offer methods for performing multiple tasks on multiple targets and assigning multiple tasks to multiple UAVs in one step. Other topics addressed are the application of mixed integer linear programming and genetic algorithms in situations with strict time constraints, the cooperation of UAVs when there are communication delays, and effectiveness measures derived for operations in uncertain environments.

The book has two appendices. The first describes the operation of the MultiUAV2 simulation software used to test the cooperation control algorithms, while the second details the UAV path planning problem and Dubins optimal trajectories. A supplementary website offers a MultiUAV2 software manual and relevant code.

Audience: The book is primarily geared toward researchers working on practical solutions for implementing systems with multiple UAVs. Academicians, students, and others who want to understand the field of UAV cooperative control will find this book a useful reference.

Contents: List of Figures; List of Tables; Foreword; Preface; Acronyms; Chapter 1: Introduction; Chapter 2: Challenges; Chapter 3: Single Task Tours; Chapter 4: Multiple Assignments; Chapter 5: Simultaneous Multiple Assignments; Chapter 6: Estimation Algorithms for Improved Cooperation under Uncertainty; Chapter 7: Effectiveness Measures for Operations in Uncertain Environments; Appendix A: MutliUAV Simulation; Appendix B: Path Planning for UAVs; Index