Un nuevo algoritmo de enrutamiento de datos de bajo consumo de energía desarrollado por un equipo internacional podría mantener a los enjambres de vehículos aéreos no tripulados volando y ayudando por más tiempo. informa un equipo internacional de investigadores este mes en la revista Caos .

Los enjambres de UAV cooperan, grupos intercomunicados de vehículos aéreos no tripulados utilizados para una amplia y creciente variedad de aplicaciones civiles y militares. En respuesta a desastres, particularmente cuando se destruye la infraestructura de comunicaciones local, Los enjambres de UAV vinculados a una o más estaciones base locales actúan como ojos en el cielo, proporcionar a los socorristas información crucial sobre daños y sobrevivientes.

"La capacidad de la batería de los UAV es una deficiencia crítica que limita su uso en misiones extendidas de búsqueda y rescate, "dijo el coautor Wuhui Chen, investigador de la Universidad Sun Yat-Sen de China.

Gran parte del uso de energía de un UAV puede estar relacionado con un gran ancho de banda y tiempos de transmisión prolongados; piense en el consumo de la batería de su teléfono en tales casos. Para abordar esto, Chen y sus colegas han desarrollado un algoritmo de enrutamiento de datos de enjambres de UAV que utiliza la fuerza del grupo para maximizar las velocidades de transmisión en tiempo real y minimizar los desafíos individuales de la batería de UAV.

Su nuevo enfoque computacional híbrido combina programación lineal y un algoritmo genético para crear un algoritmo de enrutamiento de datos de "múltiples saltos". Un algoritmo genético resuelve problemas caóticos de optimización utilizando un análogo de la selección natural, el proceso que impulsa la evolución biológica.

En tiempo real, el nuevo algoritmo genético adaptativo basado en LP (ALPBGA) identifica la ruta de energía de comunicaciones más baja dentro de un enjambre y simultáneamente equilibra el uso de energía individual del UAV, por ejemplo, determinando qué UAV transmitirá información a una estación base.

"Al equilibrar el consumo de energía entre los UAV, mejoramos significativamente la capacidad de todo el sistema, "dijo Patrick Hung, coautor del Instituto de Tecnología de la Universidad de Ontario en Canadá. "Nuestras simulaciones muestran que nuestro enfoque puede superar los métodos de vanguardia existentes".

Estas simulaciones por computadora muestran que, especialmente a medida que el tamaño del enjambre aumenta de 10 a cientos de vehículos aéreos no tripulados, ALPBGA reduce el número de UAV que dejan de comunicarse entre un 30% y un 75% en comparación con los algoritmos de comunicación de enjambre de UAV líderes existentes.

"Creemos que los resultados de nuestra investigación inspirarán a otros a diseñar sistemas de comunicación UAV más eficientes desde el punto de vista energético, "dijo Chen, quien planea extender la investigación ALPBGA para optimizarla dentro del contexto de diferentes trayectorias de vuelo de enjambres.