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一种基于无人机地形监测的信息化路径规划框架

机器人学 2020-01-10 v3

摘要

无人机(UAVs)在广泛的监测与研究应用中代表着新的前沿。为充分发挥其潜力,一个关键挑战是在复杂环境中规划任务以实现高效数据采集。针对该问题,本文提出一种用于空中机器人监测场景的通用信息化路径规划(IPP)框架,重点关注传感器信息价值在目标区域中分布不均且先验未知的问题。该方法能够通过适应来自概率传感器的变分辨率数据,学习并聚焦于感兴趣区域,以绘制地形上的离散或连续变量。任务期间,在线构建的地形地图用于通过优化由粗网格搜索获得的初始解,在连续三维空间中规划信息丰富的轨迹。大量仿真表明我们的方法比现有方法更高效。我们还使用公开数据集在照片级真实感建图场景中展示了其实时应用,并给出了农业监测任务的的概念验证。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.03870,
  title  = {An informative path planning framework for UAV-based terrain monitoring},
  author = {Marija Popovic and Teresa Vidal-Calleja and Gregory Hitz and Jen Jen Chung and Inkyu Sa and Roland Siegwart and Juan Nieto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.03870},
  year   = {2020}
}

备注

24 pages, 17 figures, (second revision) submission to Autonomous Robots. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1703.02854