Comparison of the Genetic Algorithm and the Particle Swarm Optimization for Minimizing Fuel Consumption for UAVs
Notice bibliographique
Résumé
This paper compares the efficiency of two metaheuristics, namely the Genetic Algorithm (GA) and the Particle Swarm Optimization (PSO), for the problem of fuel minimization for uncrewed aerial vehicles (UAVs). When flying search-and-rescue or surveillance missions, it is critical to minimize fuel consumption in order to increase the autonomy of the vehicles. The method proposed consists of using the metaheuristic to compute optimized power settings for the UAV along the trajectory. The approach involves path smoothing in 3D using circular arcs for fixed-wing UAVs. Equations of motion and Newton's equation are used to calculate fuel consumption based on power settings. The metaheuristics are used to compute optimized power settings while adhering to physical constraints. The method is parallelized on a multicore processor for faster computation and optimization in case of trajectory changes. Results show that both the GA and the PSO are efficient at minimizing fuel consumption for the UAV with the PSO being slightly superior. The proposed method can reduce fuel consumption by up to 15% and the parallel implementation is 13.8× faster than a sequential implementation on the CPU.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».