ارزيابي روش‌هاي برنامه‌ريزي خط سير به‌منظور ناوبري خودكار سكوهاي پرنده بدون سرنشين

Comprehensive Study of Trajectory Planning Approaches for Autonomous Navigation of Mobile Multi-sensor Platforms

در سال‌های اخیر، سكوهای پرنده بدون سرنشین (UAV) مجهز به سامانه خودكار ناوبری، در كاربردهای گوناگونی مانند مدیریت بحران، سنجش‌ از دور، امداد و نجات، مراقبت، شناسایی و رهگیری تارگت بكار گرفته‌شده‌اند. اهمیت به‌كارگیری هواپیماهای خودكار بدون سرنشین به‌عنوان سكوی حامل سنجنده و نقش آن در مدیریت بحران نشان می‌دهد كه برنامه‌ریزی انعطاف پذیر، بهینه و خودكار مسیر پرواز UAV با توجه به قیود مختلف مكانی-زمانی امری بایسته جهت هدایت و ناوبری خودكار می‌باشد. ازاین‌رو، این مسئله نیازمند فراكاوی مكانی جامعی از پارامترهای موثر در خط سیر سكو، توسعه الگوریتم‌های كارا و راهكارهای علمی و عملی جهت برنامه‌ریزی و ناوبری بهینه و خودكار می‌باشد. در این پژوهش افزون بر بررسی پژوهش‌های پیشین، ارزیابی جامع روش‌های عمومی برنامه‌ریزی مسیر ارائه شده است. سپس برخی ملاحظات و توصیه‌ها، نقاط ضعف و قوت این روش‌ها ارائه شده و افزون بر مقایسه، پیشنهادهایی ارائه می‌گردد. در پایان، راهبردهای مسیریابی و برنامه‌ریزی سكوها در سناریوهای جستجوی تارگت بررسی می‌شود.

In recent years, unmanned aerial platforms (UAV) equipped with autonomous navigation systems is used in various applications such as disaster management, remote sensing, search and rescue, surveillance, reconnaissance, and target tracking. Importance of using the autonomous unmanned aerial vehicles as sensor platforms and its role in disaster management shows that flexible, optimal, and automatic path planning of UAV flight trajectory is an essential task for automatic guidance and navigation due to various spatio-temporal constraints. Therefore, this problem requires a comprehensive spatial analysis of parameters that influence on platformʹs trajectory, development of efficient algorithms, and robust approaches for planning and optimal autonomous navigation. In this paper, after reviewing pervious works, a comprative study of general path planning methods is presented. Then strengths and weaknesses of these approaches are discussed and after comparison, some suggestions are provided. Finally, routing strategies and planning for platforms in target search scenarios is studied.