Veicoli aerei senza equipaggio, o UAV, sono sempre più utilizzati per compiti che sono troppo difficili o pericolosi da completare per le persone. Ma è ancora necessario un migliore controllo e comunicazione tra i gruppi di UAV con compiti simili, dicono gli esperti.

Yan Wan, professore associato di ingegneria elettrica presso l'Università del Texas ad Arlington, sta lavorando per risolvere questa sfida progettando in modo coerente i sistemi di controllo e comunicazione. La sua ricerca, recentemente pubblicato in Transazioni IEEE sul controllo dei sistemi di rete , fa parte di un programma di sviluppo della carriera iniziale della Facoltà della National Science Foundation, o CARRIERA, borsa di studio che ha ricevuto nel 2015.

Wan ha studiato soluzioni di rete che funzionano meglio per più UAV cercando di raggiungere un unico obiettivo con vincoli di risorse fisiche limitate. Mentre gli attuali algoritmi di controllo presumono che sia presente la comunicazione tra i veicoli, non è sempre così perché le esigenze di comunicazione non vengono prese in considerazione nella progettazione dei controlli, lei disse.

"Un fattore importante nella progettazione di sistemi di controllo in rete remoti è la quantità di throughput che viene instradata attraverso il lato delle comunicazioni, " ha detto Wan. "Un design che richiede un'elevata produttività, se non soddisfatte in un ambiente di comunicazione imperfetto, può portare alla perdita dei segnali di controllo e al fallimento delle attività di controllo.

"Abbiamo scoperto che le strutture a strati, in cui più gruppi di UAV comunicano tra loro attraverso capigruppo, sono molto promettenti per controllare gli UAV in rete, " ha continuato. "Abbiamo dimostrato che tali strutture possono ridurre significativamente la velocità di comunicazione pur consentendo il completamento efficiente delle attività di controllo distribuito".

la ricerca di Wan, mentre ancora nelle fasi teoriche, potrebbe avere un impatto sulla progettazione di future reti di veicoli senza equipaggio, anche, potenzialmente, UAV veramente autonomi che funzionano senza controllori umani. Capire come costruire reti che tengano conto sia delle esigenze di controllo che di comunicazione aumenterebbe l'efficienza, ridurre i requisiti di throughput e migliorare le capacità di gestione della rete.

Wan è anche il leader della squadra con un $ 998, 803 sovvenzione della National Science Foundation per sviluppare una piattaforma di calcolo aereo in rete per più sistemi aerei senza equipaggio. Una volta completato, la piattaforma sarà disponibile per i ricercatori e consentirà l'uso di UAV in rete per applicazioni civili come il trasporto intelligente, risposta di emergenza, monitoraggio delle infrastrutture e agricoltura.

La ricerca è un esempio del lavoro di UTA nella scoperta guidata dai dati, uno dei temi del Piano Strategico 2020 di Ateneo, disse Jonathan Bredow, presidente del Dipartimento di Ingegneria Elettrica.

"I veicoli aerei senza equipaggio hanno molte potenziali applicazioni, " ha detto. "Più possiamo aumentare l'efficienza e la sicurezza attraverso un migliore controllo, più flessibilità avremo nel loro utilizzo. La ricerca del Dr. Wan contribuirà a renderlo possibile nel prossimo futuro".