探测与规避系统的闭环性能分析
系统与控制
2023-07-28 v1 系统与控制
摘要
用于无人飞行器的探测与规避（DAA）算法具有称为最低运行性能标准（MOPS）的行业标准，确立了检查其是否能在所有合理运行条件下确保安全间隔的准则。然而，这些 MOPS 确保的是开环规避机动的性能，而非使飞行器返回预定航迹、闭合任务控制回路的机动性能。在本文中，我们通过实验大量具有限定空域内 4 架航空器的交通配置，分析现有 DAA 算法的闭环性能。我们测量并分析其间隔丢失率和超时事件率，后者发生在机动链超出飞行器最大能量供给时。我们还分析了以额外燃油率表示的闭环逻辑效率，并研究了这些场景中安全性与效率的关系。我们的结果表明，在密集空域中 DAA 算法引起的低效非常显著，且有很大改进空间。对闭环任务管理逻辑进行仿真可能极为耗时。尽管存在缓解计算负担的 DAA 逻辑神经网络近似，但我们找到的可用近似均无法妥善处理本机监视范围内有多于一个入侵者的情况。因此，为克服分析 DAA 算法闭环性能的高计算成本，我们研究了闭环场景的低效与安全性同相应开环场景的一些指标（如偏离角和单位飞行时间偏离次数）之间的相关性。
引用
@article{arxiv.2307.14894,
title = {Analyzing the Closed-Loop Performance of Detect-And-Avoid Systems},
author = {Ítalo Romani de Oliveira and Thiago Matsumoto and Aaron Mayne and Antonio Gracia Berna},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.14894},
year = {2023}
}
备注
Preprint submitted to the 2023 IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC 2023)