利用支撑线的控制障碍函数实现椭圆智能体避碰

本文提出一种用于二维空间中椭圆智能体运动的避碰方法。我们首先利用从一智能体的支撑线到另一智能体的有符号距离来表述两个椭圆智能体的分离条件，若两椭圆被该直线分离，则有符号距离为正值。由于该有符号距离可能短于两椭圆间的实际距离，我们将支撑线旋转以使从该线到另一椭圆的有符号距离最大化。我们证明此最大化问题使有符号距离等价于两椭圆间的实际距离，从而不会引起保守的规避运动。然后，我们提出利用结合支撑线基于梯度的更新律的新型控制障碍函数的避碰方法。所提方法的有效性在仿真中得到评估。