Resumen

La Arquitectura Conjunta para Sistemas No Tripulados (JAUS) es una norma de comunicación que permite la interoperabilidad entre vehículos no tripulados (UV). Las investigaciones actuales indican que los sistemas conformes con JAUS no cumplen las directrices de rendimiento en tiempo real necesarias para los sistemas internos de los UV. Sin embargo, faltan datos cuantitativos que ilustren las deficiencias de rendimiento de JAUS o explicaciones claras sobre las causas de estos problemas de rendimiento o comparaciones con los sistemas de comunicación interna existentes. En esta investigación, primero desarrollamos una implementación básica en C de JAUS y evaluamos su rendimiento con datos cuantitativos y comparamos los resultados con los datos de rendimiento publicados de Controller Area Network (CAN) para determinar la viabilidad del estándar JAUS. Nuestros resultados indican que la principal razón del bajo rendimiento de JAUS reside en la latencia inherente a la estructura jerárquica de JAUS y la sobrecarga de los mensajes del Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP), que se ha utilizado con JAUS y es más lento que la CAN de alta velocidad. Además, el UDP carece de mecanismo de programación, lo que hace prácticamente imposible garantizar que los mensajes cumplan sus plazos. Teniendo en cuenta la lentitud y el carácter no determinista de la comunicación JAUS entre subsistemas y componentes, que cumple el nivel 3 de JAUS, proponemos una solución basada en Ethernet para la tecnología de control y automatización (EtherCAT), que añade velocidad, carácter determinista y seguridad. El mapeo JAUS-EtherCAT, que denominamos JEBridge, se implementa en nodos y componentes. Se presentan resultados cuantitativos y cualitativos que demuestran que JEBridge y el cumplimiento del nivel 3 de JAUS pueden aportar no sólo interoperabilidad, sino también un rendimiento razonable a las UV.

• Materias:Robótica Sistemas no lineales Modelo lineal Instrumentación automática Optimización de procesos
• Subjects:Robotics Nonlinear systems Linear model Automatic instrumentation Process optimization
• Palabras claves:jaus, uvs, nivel jaus, datos cuantitativos, tecnología de automatización de control, red de área de controlador, protocolo de datagrama de usuario, implementación c básica, sistemas de comunicación interna, comunicación jaus no determinista
• Keywords:jaus, uvs, jaus level, quantitative data, control automation technology, controller area network, user datagram protocol, basic c++ implementation, internal communication systems, nondeterministic jaus communication