The operation of multiple unmanned vehicles (UAV) commanded and supported by a manned "Tender" air vehicle carrying a pilot and flight manager(s). The "Tender" is equipped to flexibly and economically monitor and manage multiple diverse UAVs over otherwise inaccessible terrain through wireless communication. The architecture enables operations and analysis enabled by means to detect, assess and accommodate change and hazards on the spot with effective human observation and coordination. Further, the optimal trajectories for UAVs to collect data from sensors in a predefined continues space. The system formulates the path-planning problem for a cooperative, and homogeneous swarm of UAVs tasked with optimizing multiple objectives simultaneously as its objectives are maximizing accumulated data within a given fly time and designed data clouding processing constraints as well as minimizing the probable imposed risk during UAVs mission. The risk assessment model determines risk indicators using an integrated SORA-BBN (the Specific Operation Risk Assessment - Bayesian Belief Network) approach while its resultant analysis is weighted through AHP ranking model. To this end, as the problem is formulated as a convex optimization model, therefore, the system has a low complexity Multi-objective reinforcement (MORL) algorithm with a provable performance guarantee to solve the problem efficiently. The MORL architecture is successfully trained and allow each UAV to map each observation of the network state to an action to make optimal movement decisions. This network architecture enables the UAVs balance multi objectives. Estimated MSE measures show that the introduced algorithm followed decreasing error in learning process with the increase in the epoch number.

    L'invention concerne le fonctionnement de multiples véhicules sans pilote (UAV) commandés et pris en charge par un véhicule aérien "Tender" piloté portant un pilote et un ou plusieurs gestionnaires de vol. Le "Tender" est équipé pour surveiller et gérer de manière flexible et économique de multiples et divers UAV sur un terrain autrement inaccessible par l'intermédiaire d'une communication sans fil. L'architecture permet des opérations et une analyse activées par des moyens pour détecter, évaluer et s'adapter à un changement et à des dangers sur le moment à l'aide d'une observation et d'une coordination humaines efficaces. En outre, l'invention concerne les trajectoires optimales afin que des UAV collectent des données à partir de capteurs dans un espace continu prédéfini. Le système formule le problème de planification de chemin pour un essaim coopératif et homogène d'UAV chargé de l'optimisation de multiples objectifs simultanément à mesure que ses objectifs maximisent des données accumulées dans un temps de vol donné et des contraintes de traitement de nuages de données conçues ainsi qu'en réduisant au minimum le risque imposé probable pendant la mission de l'UAV. Le modèle d'évaluation de risque détermine des indicateurs de risque à l'aide d'un SORA-BBN intégré (l'approche d'évaluation de risque d'opération spécifique - réseau bayésien) tandis que son analyse résultante est pondérée par l'intermédiaire d'un modèle de classement AHP. À cette fin, étant donné que le problème est formulé sous la forme d'un modèle d'optimisation convexe, par conséquent, le système a un algorithme par renforcement multi-objectifs (MORL) de faible complexité avec une garantie de performance prouvable pour résoudre le problème de manière efficace. L'architecture MORL est entraînée avec succès et permet à chaque UAV de mettre en correspondance chaque observation de l'état de réseau à une action pour prendre des décisions de mouvement optimales. Cette architecture de réseau permet aux UAV d'équilibrer des objectifs multiples. Des mesures MSE estimées montrent que l'algorithme introduit a suivi une diminution d'erreur dans le processus d'apprentissage avec l'augmentation du nombre d'époque.


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    Titel :

    INTEGRATED UNMANNED AND MANNED UAV NETWORK


    Weitere Titelangaben:

    RÉSEAU D'UAV INTÉGRÉ SANS PILOTE ET PILOTÉ


    Beteiligte:

    Erscheinungsdatum :

    2024-04-18


    Medientyp :

    Patent


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Englisch


    Klassifikation :

    IPC:    B64C AEROPLANES , Flugzeuge / G05D SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES , Systeme zum Steuern oder Regeln nichtelektrischer veränderlicher Größen / G08G Anlagen zur Steuerung, Regelung oder Überwachung des Verkehrs , TRAFFIC CONTROL SYSTEMS



    MANNED AND UNMANNED AIRCRAFT

    KAISER JAMES / VATIS WILLIAM | Europäisches Patentamt | 2020

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    Manned and unmanned aircraft

    KAISER JAMES / VATIS WILLIAM | Europäisches Patentamt | 2019

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    KAISER JAMES / VATIS WILLIAM | Europäisches Patentamt | 2023

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