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Genetic algorithm applied in UAVs path-planning (2019)

  • Authors:
  • USP affiliated author: SOUZA, GUSTAVO DE MOURA - ICMC
  • School: ICMC
  • Sigla do Departamento: SSC
  • Subject: ALGORITMOS GENÉTICOS
  • Language: Inglês
  • Abstract: O planejamento de rotas é um problema presente na execução de missões de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) onde pretende-se previamente estabelecer uma rota capaz de navegar o VANT entre sua origem e seu destino. Constituindo-se em realizar um voo seguro entre dois pontos, o planejamento de rotas é bem estudado e presente na literatura, contendo diversas soluções propostas que consideram a programação matemática. Propõe-se a utilização de um Algoritmo Genético (AG) customizado para a otimização de uma rota segura, que cumpra o objetivo e que consiga ter bom desempenho em termos de consumo de combustível e suavização da rota. O algoritmo genético é amplamente utilizado na otimização de funções matemáticas, mostrando-se uma ferramenta interessante para o planejamento de rotas, onde o problema pode ser modelado como uma função, como já presente na literatura. Um fator importante para o planejamento de rotas seguras e que deve ser incluído na programação matemática é o desvio de obstáculos. É proposto uma nova utilização para o algoritmo Ray Casting aplicando-o na detecção de colisão com obstáculos. Este algoritmo é profundamente utilizado na área de computação gráfica, muito presente na renderização de filmes e jogos. São realizadas comparações de diferentes implementações do algoritmo genético considerando ou não a alocação de risco de maneira estatística. O sistema é aplicado e testado em ambiente embarcado através da utilização do sistema operacional ROS. A aplicabilidade do Ray Casting no planejamento de rotas demonstrou-se efetiva, resultando em soluções factíveis e muitas vezes ótimas. A combinação do algoritmo genético com a técnica de Ray Casting aplicada no planejamento de rota mostra-se viável para integração em ambiente embarcado sob sistemas críticos.
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    Versão Publicadagustavo de moura souza.pd...Direct link
    How to cite
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    • ABNT

      SOUZA, Gustavo de Moura. Genetic algorithm applied in UAVs path-planning. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.usp.br/directbitstream/46bcc039-bf3c-47a3-960e-87530cf1944d/gustavo%20de%20moura%20souza.pdf. Acesso em: 17 maio 2022.
    • APA

      Souza, G. de M. (2019). Genetic algorithm applied in UAVs path-planning (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://repositorio.usp.br/directbitstream/46bcc039-bf3c-47a3-960e-87530cf1944d/gustavo%20de%20moura%20souza.pdf
    • NLM

      Souza G de M. Genetic algorithm applied in UAVs path-planning [Internet]. 2019 ;[citado 2022 maio 17 ] Available from: https://repositorio.usp.br/directbitstream/46bcc039-bf3c-47a3-960e-87530cf1944d/gustavo%20de%20moura%20souza.pdf
    • Vancouver

      Souza G de M. Genetic algorithm applied in UAVs path-planning [Internet]. 2019 ;[citado 2022 maio 17 ] Available from: https://repositorio.usp.br/directbitstream/46bcc039-bf3c-47a3-960e-87530cf1944d/gustavo%20de%20moura%20souza.pdf

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