Planificación de movimiento de vehículos acuáticos de superficie basado en Optimización Bayesiana

Abstract

Este trabajo forma parte delproyecto de colaboración entre la Universidad de Sevilla (US) y la Universidad Nacional de Asunción (UNA) para la creación deun sistema de monitorización basado en una flota de vehículos autónomos acuáticos para supervisar el estado del lago Ypacaraí, con el principal objetivo de hacer frente a la contaminación creciente en este. Se trata de un proyecto amplio, en el sentido deque se trabaja en campos diferentes: desde el diseño de los vehículosacuáticos hasta la red de comunicación entre ellos, pasando por las tácticas de exploración que deberán llevar a cabo los vehículos. Respecto a esto último, se hanrealizadodiversosestudiosacerca demetodologías para la planificación del movimiento que deben realizar los vehículossobre el lago,entre los que se encuentra el presente trabajo.

En concreto, este trabajo lleva a caboun estudio de la Optimización Bayesiana y su adaptación al problema de planificación de la exploración del lago. El método propuesto resulta ser, bajo una correcta parametrización, adecuado para lograr el objetivo perseguido, en tanto que permite obtener un modelo aproximado del lago, el cual resulta muy útil en tareas de monitorización.

This work is part of the collaborative project between the University of Seville (US) and the National University of Asuncion (UNA) to create a monitoring system based on a fleet of autonomous water vehicles to monitor the state of Lake Ypacaraí, with the main objective of addressing the growing pollution in this. This is a broad project, in the sense that it works in different fields: from the design of the water vehicles to the communication network between them, including the exploration tactics that the vehicles will have to carry out. Regarding the latter, several studies have been carried out on methodologies for planning the movement that the vehicles should carry out on the lake, among which is this work.

Specifically, this work carries out a study of the Bayesian Optimization and its adaptation to the problem of planning the exploration of the lake. The proposed method is,under a correct parameterization, suitable for achieving the desired objective, while allowing to obtain an approximate model of the lake, which is very useful in monitoring tasks.