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基于深度强化学习的 GPS 信号受限室内环境下微型无人机自主导航

机器人学 2025-04-09 v1 机器学习

摘要

无人机在室内环境的自主性面临着在仓库、工厂和室内设施等封闭空间中缺乏可靠 GPS 信号这一显著挑战。由于其灵活性、低功耗和有限的计算能力,微型无人机(MAV)被用于在这些复杂的 GPS 信号受限场景中进行导航。本文提出一种基于强化学习的深度近端策略优化(D-PPO)算法,以提高计算效率来增强实时导航。该端到端网络在使用虚幻引擎创建的三维逼真元环境中进行训练。通过这些训练好的元权重,MAV 系统在真实的室内环境中进行了大量实验试验。结果表明,所提出的方法在训练期间将计算延迟降低了 91%,且性能几乎没有明显下降。该算法在 DJI Tello 无人机上进行测试,得到了类似结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.05918,
  title  = {Deep RL-based Autonomous Navigation of Micro Aerial Vehicles (MAVs) in a complex GPS-denied Indoor Environment},
  author = {Amit Kumar Singh and Prasanth Kumar Duba and P. Rajalakshmi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.05918},
  year   = {2025}
}