有限通信下固定翼无人机避撞安全约束的复合设计
机器人学
2021-07-22 v5
摘要
本文考虑如何确保固定翼无人机（UAV）系统能够避免碰撞。为此，我们开发了一种创建障碍函数的新方法，该方法类似于 Lyapunov 函数，可用于确保系统在所有未来时刻保持安全。在介绍通用方法后，展示了如何保证两架飞行器在所有未来时刻的碰撞避免。随后通过解决如何同时满足多个安全目标，将该构造推广到任意多架飞行器的情况。我们在确保输出执行器指令处于指定限制内的同时完成上述工作。由于该表述需要控制值的通信并可能因此降低其他重要消息的吞吐量，我们随后展示了如何在无此显著通信开销的情况下重新表述解决方案，同时仍确保安全得以维持且执行器限制得到遵守。我们在 SCRIMMAGE 仿真器中对 20 架 UAV 进行仿真，验证了本文的理论进展，这些 UAV 彼此保持安全距离，尽管其标称路径原本会导致碰撞。
引用
@article{arxiv.1906.03771,
title = {Composition of Safety Constraints For Fixed-Wing Collision Avoidance Amidst Limited Communications},
author = {Eric Squires and Pietro Pierpaoli and Rohit Konda and Samuel Coogan and Magnus Egerstedt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.03771},
year = {2021}
}