دوفصلنامه مهندسی شناورهای تندرو

دوفصلنامه مهندسی شناورهای تندرو

بهینه‌سازی چندهدفه مأموریت‌های دیده بانی، مراقبت و شناسایی در سیستم‌های بدون‌سرنشین شبکه‌شده (UAV+USV) با استفاده از الگوریتم تکاملی NSGA-II ارتقاء یافته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
دانشگاه صنعتی مالک اشتر
چکیده
تیم‌سازی سیستم‌های بدون‌سرنشین شبکه‌شده به عنوان یک راهبرد کلیدی در مأموریت‌های مدرن دیده‌بانی، شناسایی و مراقبت دریایی مطرح است. با این حال، دستیابی به توازن بهینه میان پارامترهای متناقض زمان، دقت و مصرف انرژی در محیط‌های پویا و نویزی اقیانوسی همچنان یک چالش اساسی است. این پژوهش یک چارچوب بهینه‌سازی چندهدفه و چندقلمرویی را برای عملیات مشترک پهپاد (UAV) و شناور بدون‌سرنشین سطحی (USV) ارائه می‌دهد. در مدل پیشنهادی، از فیلتر کالمن توسعه‌یافته با مکانیزم وزن‌دهی پویا برای فیوژن و تجمیع داده‌های حسگری غیرهمگن استفاده شده و موازنه فرآیند تخصیص منابع به کمک الگوریتم ژنتیک با مرتب‌سازی غیرمغلوب (NSGA-II) انجام گرفته است. شبیه‌سازی عددی سیستم در سه سناریوی عملیاتی و در شرایط ناپایداری جوی و فورس دریایی ۳ پیاده‌سازی شد. یافته‌های حاصل از تحلیل آماری و منحنی‌های مشخصه عملکرد سیستم نشان می‌دهد که راهبرد تیم‌سازی ترکیبی با پوشش نقاط کور پلتفرم‌ها، نرخ آشکارسازی شبکه را به بالای ۹۰٪ و دقت طبقه‌بندی اهداف را به ۹۵٪ ارتقاء می‌دهد. علاوه بر این، چرخه زمان مأموریت تا ۶۵٪ کاهش یافته (میانه ۱۳۵ ثانیه) و خطای مکان‌یابی در برابر تلاطم‌های شدید دریا به طور پایداری در محدوده ۴.۲ متر تثبیت شده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 30 مهر 1405