Artificial intelligence-based decentralized control of a heterogeneous unmanned aerial vehicle swarm under intermittent communication conditions

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorAkhaladze, А.
dc.contributor.authorLisovychenko, O.
dc.date.accessioned2025-11-28T14:28:50Z
dc.date.available2025-11-28T14:28:50Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractThis paper addresses the problem of partially successful or failed mission execution by multiple drones operated centrally by human pilots over an unreliable control channel. We propose an artificial-intelligence-based approach to the decentralized control of a heterogeneous swarm of unmanned aerial vehicles (UAVs) under intermittent communication. Swarm heterogeneity–stemming from UAVs with diverse sensing, mobility, and endurance capabilities–complicates coordination, while communication outages demand a high degree of on-board autonomy. The method relies on reinforcement-learning techniques that enable individual UAVs to make decisions locally and to adapt to changes in the environment and in swarm composition. The approach improves the resilience, efficiency, and fault tolerance of the system, allowing the swarm to accomplish complex tasks such as reconnaissance, environmental monitoring, and search-and-rescue operations without dependence on a centralized control node. Emphasis is placed on the design of algorithms that ensure effective interaction and cooperative task execution even in the presence of partial or complete loss of inter-UAV communication or the failure of individual agents.
dc.description.abstractotherДосліджується проблема частково успішного або не успішного виконання місії кількома дронами, що керуються централізовано окремими операторами в умовах нестабільно калалу керування. Запропоновано підхід децентралізованого керування гетерогенним роєм безпілотних літальних апаратів (БПЛА) за допомогою штучного інтелекту в умовах нестабільного зв'язку. Гетерогенність рою, що складається з БПЛА з різними можливостями, ускладнює координацію, а перебої у комунікації вимагають високого рівня автономності кожного апарата. Запропоновано підхід, що базується на методах машинного навчання з підкріпленням, які дозволяють БПЛА самостійно приймати рішення та адаптуватися до змін у середовищі та складі рою. Такий підхід підвищує стійкість, ефективність та відмовостійкість системи, дозволяючи виконувати складні завдання, такі як розвідка, моніторинг та пошуково-рятувальні операції, без покладання на централізований вузол управління. Основна увага приділяється розробці алгоритмів, що забезпечують ефективну взаємодію та колективне виконання завдань навіть за умов часткової або повної втрати зв'язку між окремими апаратами або втрати окремих апаратів.
dc.format.pagerangeС. 25-31
dc.identifier.citationAkhaladze, А. Artificial intelligence-based decentralized control of a heterogeneous unmanned aerial vehicle swarm under intermittent communication conditions/ А. Akhaladze, O. Lisovychenko // Адаптивні системи автоматичного управління : міжвідомчий науково-технічний збірник. – 2025. – № 2 (47). – С. 25-31. – Бібліогр.: 9 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1560-8956.47.2025.340162
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/77439
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofАдаптивні системи автоматичного управління : міжвідомчий науково-технічний збірник, № 2 (47), 2025
dc.rights.urihttps://creativecommons.ru/licenses
dc.subjectunmanned aerial vehicles
dc.subjectdecentralized heterogeneous swarm control
dc.subjectunstable control channel
dc.subjectreinforcement machine learning
dc.subjectбезпілотні літальні апарати
dc.subjectдецентралізоване керування гетерогенним роєм
dc.subjectнестабільний канал керування
dc.subjectмашинне навчання з підкріпленням
dc.subject.udc004.042
dc.titleArtificial intelligence-based decentralized control of a heterogeneous unmanned aerial vehicle swarm under intermittent communication conditions
dc.title.alternativeВикористання штучного інтелекту для децентралізованого керування гетерогенним роєм безпілотних літальних апаратів в умовах нестабільного комунікаційного середовища
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Pp_25-31.pdf
Розмір:
593.03 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Адаптивні системи автоматичного управління : міжвідомчий науково-технічний збірник. – 2025. – № 2 (47)