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Accès ouvert déclaré 2026 article

Risk-Driven Cross-Layer Resilience Architecture for UAV Swarms Under Extreme Wind Disturbances

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Typhoon-eye sensing places unmanned aerial vehicle (UAV) swarms in a setting where the wind field that carries the target signal also displaces aircraft, drains energy, weakens links, and increases failure risk. A rule that improves only routing or only motion can therefore move the swarm into another failure mode. This paper proposes a risk-driven cross-layer coordination scheme for such missions. A bounded risk index, computed from isolation, connectivity loss, and wind intensity, acts as a supervisory variable for multi-hop reachability maintenance, isolated-node recovery, and layered altitude adaptation. For evaluation, graph reachability is separated from useful data return through a degraded multi-hop aggregation model that includes distance loss, wind-dependent reliability, rain-induced packet loss, relay forwarding loss, and mothership collection capacity. The simulator combines a bounded Holland-type storm field, stochastic turbulence, nonlinear propulsion energy consumption, and wind-dependent structural failure. Against three literature-inspired baselines, two AI-inspired comparators, and six ablation variants, the method keeps a balanced profile across connectivity, isolation, wind exposure, data collection, and survival. In 30-run steady-state robustness tests under heavy-rain attenuation, the full strategy showed clear gains over routing-only and multi-agent reinforcement learning (MARL)-routing comparators in connectivity and isolation, but did not uniformly dominate topology reconstruction or the multi-agent deep deterministic policy gradient–artificial potential field (MADDPG-APF) recovery comparator. The results indicate that, in storm-dominated swarm sensing, resilience comes mainly from coordinating exposure reduction with topology stabilization, rather than from optimizing a single layer.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Risk-Driven Cross-Layer Resilience Architecture for UAV Swarms Under Extreme Wind Disturbances
Date Crossref
03/07/2026
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

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