基于引导向量场的跨域无人系统协同导航控制
机器人学
2023-12-19 v1
摘要
本文提出了一种用于跨域无人系统的分布式引导向量场控制器，该系统由异构无人机和无人水面艇组成，以在沿其规定路径机动时实现协同导航。特别地，DGVF 控制器提供了一种分层架构，包括上层异构引导速度控制器和下层信号跟踪调节器。其中，上层控制器用于控制多个异构 USV 和 UAV 接近并沿规定路径机动，同时协调编队，而下层调节器用于跟踪上层模块提供的相应期望引导信号。值得注意的是，相邻 UAV 和 USV 之间的异构协调仅通过标量（即附加虚拟坐标）的轻量级通信实现，这大大降低了通信和计算成本。在存在指数衰减跟踪误差的情况下，推导出了保证闭环系统渐近收敛的充分条件。最后，在一个由三架 M-100 UAV、两艘 HUSTER-16 USV、一艘 HUSTER-12C USV 和一个 WiFi 5G 无线通信站组成的自建跨域异构平台上进行了真实湖泊实验，以验证所提出的 DGVF 控制器的有效性。
引用
@article{arxiv.2312.10946,
title = {Coordinated Navigation Control of Cross-Domain Unmanned Systems via Guiding Vector Fields},
author = {Bin-Bin Hu and Hai-Tao Zhang and Bin Liu and Jianing Ding and Yifan Xu and Chuanshang Luo and Haosen Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.10946},
year = {2023}
}
备注
14 pages