ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΤΡΟΧΙΑΣ ΚΑΛΥΨΗΣ

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύσσει ένα ενιαίο και επεκτάσιμο πειραματικό πλαίσιο αξιολόγησης αλγορίθμων κάλυψης περιοχών με Μη Επανδρωμένα Εναέρια Οχήματα (ΜηΕΑ) και Μη Επανδρωμένα Αυτόνομα Θαλάσσια Οχήματα (ΜηΕΘΟ), συνδυάζοντας μετρικές κάλυψης, επικάλυψης, συνολικού μήκους διαδρομής και κατανάλωσης ενέργειας με στατιστική ανάλυση της διασποράς των τμημάτων σάρωσης . Σε τέσσερα χερσαία σενάρια—κυρτό και κοίλο πολύγωνο, με ή χωρίς απαγορευμένες ζώνες—ο αλγόριθμος DARP επέδειξε εξαιρετική ενεργειακή αποδοτικότητα (25–35 Wh) με μικρές ελλείψεις κάλυψης, ενώ ο EnergyAwareMCPP εξασφάλισε απόλυτη κάλυψη αλλά και επικάλυψη (100 %) σε βάρος ελαφρώς υψηλότερης κατανάλωσης (28–32 Wh) και μεγαλύτερου συνολικού μήκος μονοπατιού. Το πέμπτο σενάριο διερεύνησε μια θαλάσσια κοίλη έκταση επιφάνειας με «δύσκολη» υποπεριοχή (ρεύματα, κύματα, ανέμους) που επιβάλλει πρόσθετο συντελεστή κόστους +25%. Εκεί, οι απαιτήσεις ενέργειας εκτοξεύτηκαν στα 185–308 kWh—πολύ πάνω από τα 8 kWh που μπορεί να διαθέσει κάθε όχημα—καθιστώντας την αποστολή ανέφικτη χωρίς ριζικές προσαρμογές. Συγκεκριμένα, η μείωση της πυκνότητας σάρωσης, η αύξηση της ταχύτητας πλεύσης, η χρήση μεγαλύτερου αριθμού οχημάτων ή η ενσωμάτωση πιο ρεαλιστικών, «physics-aware» μοντέλων ενεργειακής κατανάλωσης αναδεικνύονται ως απαραίτητες παρεμβάσεις για να μετατραπεί το θαλάσσιο σενάριο σε πρακτικά εφικτή και αξιόπιστη αποστολή.