面向自主与远程遥控飞行系统的意图建模与推断框架
系统与控制
2024-09-16 v1 人工智能
机器人学
系统与控制
摘要
本文提出了一个意图建模与推断框架，以辅助保护地理围栏免受未授权飞行影响的防御规划。首先，给出了无人机系统 (UAS) 意图的新颖数学定义。引入了关键航点和关键航点模式的概念，并将其与运动过程相关联以充分刻画意图。该建模框架包含用于规划飞机运动序列的 UAS 任务规划器表示，以及定义为保护地理围栏的防御规划器。它适用于具有障碍物的 2D 和 3D 环境中的自主、半自主和遥控系统。通过为安全应用定义意图库来说明该框架。在构建意图推断问题时，假定已对目标进行检测和跟踪。作为基于深度学习方法的一部分，讨论了决策者目标的多种表述。此外，讨论了用于刻画 UAS 飞行的多模态动态模型。随后利用交互式多模型 (IMM) 滤波器提取特征，以训练意图分类器。最后，作为仿真研究的一部分，提出了一种用于意图推断的基于注意力的双向长短期记忆 (Bi-LSTM) 网络。仿真实验在 2D 和 3D 环境中展示了该框架的各个方面，包括轨迹生成、雷达测量仿真等。
引用
@article{arxiv.2409.08472,
title = {An Intent Modeling and Inference Framework for Autonomous and Remotely Piloted Aerial Systems},
author = {Kesav Kaza and Varun Mehta and Hamid Azad and Miodrag Bolic and Iraj Mantegh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.08472},
year = {2024}
}
备注
8 pages, 7 figures, 3 tables