Un nouvel algorithme de routage de données économe en énergie pourrait permettre aux essaims de véhicules aériens sans pilote de voler plus longtemps, rapportent ce mois-ci une équipe internationale de chercheurs dans la revue le chaos . Les essaims de drones sont coopératifs, des groupes intercommunicants de drones utilisés pour une variété large et croissante d'applications civiles et militaires. En cas de catastrophe, Les essaims de drones reliés à une ou plusieurs stations de base locales agissent comme des yeux dans le ciel, fournir aux premiers intervenants des informations cruciales sur les dommages et les survivants. Cette image montre l'architecture du système d'assistance médicale assistée par UAV, y compris les stations de base et un essaim d'UAV, avec les UAV les plus proches des stations de base agissant comme des nœuds de relais pour les UAV autrement hors de portée. Crédit :Wuhui Chen
Un nouvel algorithme de routage de données écoénergétique développé par une équipe internationale pourrait permettre aux essaims de véhicules aériens sans pilote de voler - et d'aider - plus longtemps, rapportent ce mois-ci une équipe internationale de chercheurs dans la revue le chaos .
Les essaims de drones sont coopératifs, des groupes intercommunicants de drones utilisés pour une variété large et croissante d'applications civiles et militaires. En cas de catastrophe, en particulier lorsque l'infrastructure de communication locale est détruite, Les essaims de drones reliés à une ou plusieurs stations de base locales agissent comme des yeux dans le ciel, fournir aux premiers intervenants des informations cruciales sur les dommages et les survivants.
« La capacité de la batterie des drones est une lacune critique qui limite leur utilisation dans les missions de recherche et de sauvetage prolongées, " a déclaré le co-auteur Wuhui Chen, chercheur à l'université chinoise Sun Yat-Sen.
Une grande partie de la consommation d'énergie d'un drone peut être liée à une bande passante élevée et à de longs temps de transmission - pensez à l'épuisement de la batterie de votre téléphone dans de tels cas. Pour remédier à ce, Chen et ses collègues ont développé un algorithme de routage de données d'essaim d'UAV qui utilise la force du groupe pour maximiser les taux de transmission en temps réel et minimiser les problèmes de batterie d'UAV individuels.
Leur nouvelle approche informatique hybride combine une programmation linéaire et un algorithme génétique pour créer un algorithme de routage de données « multi-sauts ». Un algorithme génétique résout des problèmes d'optimisation chaotique en utilisant un analogue de la sélection naturelle, le processus qui conduit l'évolution biologique.
En temps réel, le nouvel algorithme génétique adaptatif basé sur le LP (ALPBGA) identifie la route d'énergie de communication la plus faible au sein d'un essaim et équilibre simultanément la consommation d'énergie de l'UAV individuel, par exemple, en déterminant quel UAV transmettra des informations à une station de base.
"En équilibrant la consommation d'énergie entre les drones, nous améliorons considérablement la capacité de l'ensemble du système, " a déclaré Patrick Hung, co-auteur à l'Institut de technologie de l'Université de l'Ontario au Canada. "Nos simulations montrent que notre approche peut surpasser les méthodes de pointe existantes."
Ces simulations informatiques montrent que, d'autant plus que la taille des essaims passe de 10 à des centaines de drones, ALPBGA réduit le nombre de drones qui cessent de communiquer de 30 à 75 % par rapport aux principaux algorithmes de communication en essaim de drones existants.
"Nous pensons que les résultats de nos recherches inspireront d'autres personnes à concevoir des systèmes de communication UAV plus économes en énergie, " dit Chen, qui envisage d'étendre la recherche ALPBGA pour l'optimiser dans le cadre de différentes trajectoires de vol d'essaim.
