Enjambres reconfigurables de vehículos aéreos no tripulados

Abstract

[ES] Este proyecto surge ante la necesidad de crear un nuevo protocolo que permita la reconfiguración de formaciones de vuelo en enjambres de UAVs, y que se ha nombrado Shake up. Para ello, el algoritmo a desarrollar debe ser integrable en el entorno de simulación ArduSim, desarrollado en el Grupo de Redes de Computadores-DISCA de la Universidad Politécnica de Valencia, y constituido como un referente en la actualidad en el manejo de enjambres de aeronaves. Los cambios de formación de vuelo aportan una mayor versatilidad a las misiones con enjambres de UAVs, y para su desarrollo se parte del estudio del protocolo MUSCOP, también desarrollado en este grupo de investigación, buscando como principal característica que sea escalable con independencia del número de aeronaves que vaya a componer el enjambre. Por ello, ha sido creado un método de segregación del enjambre en cuadrantes, y un total de cuatro grupos, que se distribuyen en distintas altitudes cada vez que se ejecuta un cambio de formación; de esta manera, se minimiza posibles interferencias en las rutas de los UAVs cuando se dirigen a las ubicaciones de la nueva formación. El algoritmo sigue una máquina de estados que simula una controladora de vuelo que puede aplicarse a un enjambre de UAVs real, siendo finalmente desarrollado y validado dentro del simulador de vuelo ArduSim.

[EN] This Project arises from the need to create a new protocol allowing for the reconfiguration of swarm flight formations in UAVs, which has been named Shake up. For this purpose, the algorithm to be developed must be integrable into the ArduSim simulation environment, which has been developed by the UPV¿s computer network group DISCA and is considered as today¿s reference for swarm aircraft manoeuvring. The changes in flight formation provide greater versatility to UAVs swarm formation missions. For its development, studies from the MUSCOP protocol (also developed by DISCA research group) are taken as a starting point, focusing on scalability regardless of the number of aircrafts composing the swarm. To do so, a swarm segregation method in quadrants has been created, consisting of a total of four groups distributed in several altitudes each time a change in formation is executed. In this manner, possible interferences on UAV routes when redirecting to new formation locations are minimized. The algorithm follows a state machine that simulates a flight controller that can be applied to a swarm of real UAVs, finally being developed and validated within the ArduSim flight simulator.