مقایسه کارایی محاسباتی و بهینگی مسیر الگوریتم های نمونه گیری در برابر الگوریتم جستجوی آگاهانه برای ناوبری مستقل کوادکوپترها

این پژوهش با هدف ارزیابی تطبیقی کمی عملکرد الگوریتم های مسیریابی جستجوی آگاهانه در برابر الگوریتم های نمونه برداری برای ناوبری مستقل سامانه های کوادکوپتر انجام شده است. تمرکز اصلی بر تحلیل تاثیر تراکم موانع محیطی متغیر از ۵۰ متر تا ۱۰۰ متر با ۶۰۰ مانع ثابت، بر کارایی محاسباتی در زمان اجرا و بهینگی مسیر است. نتایج شبیه سازی نشان داد که الگوریتم A* در تمام پیکربندی ها کمترین زمان اجرای مطلق و کوتاه ترین طول مسیر را ثبت می کند و به عنوان خط مبنای بهینگی تحقیق عمل می کند. با این حال، زمان اجرای A* در محیط های بزرگ تر، به دلیل افزایش سربار مدیریت صف اولویت، روند افزایشی ملایمی را نشان داد. در مقابل، الگوریتم های نمونه برداری در محیط های کم تراکم، با کاهش زمان اجرا و پایداری زمانی بهتر مواجه شدند؛ اما RRT* همواره به دلیل سربار بازآرایی برای دستیابی به بهینه سازی مجانبی، زمان بیشتری نسبت به RRT ساده نیاز داشت. در نهایت، پژوهش وجود یک مبادله ذاتی میان سرعت A* و توانایی همگرایی مجانبی به مسیر بهینه RRT* را تایید می کند. پیشنهاد می شود تحقیقات آتی بر توسعه الگوریتم های ترکیبی برای بهره مندی از مزایای سرعت و بهینگی هر دو گروه متمرکز شوند.

کلیدواژه ها:

مسیریابی ، کوادکوپتر ، الگوریتم A* ، الگوریتم RRT ، الگوریتم RRT*