无人机系统探测与规避中机载与延迟遥控间的动态控制分配
系统与控制
2022-01-10 v1 人机交互
系统与控制
摘要
本文开发并评估了一个分配代理的性能，该代理有望集成到无人机系统(UAS)的机载探测与规避(DAA)计算机中。我们考虑一个可由机载 DAA 系统和远程人类飞行员完全控制的 UAS。在通信信道易产生延迟的情况下，我们考虑一种混合主动交互环境，其中 UAS 的控制权限由分配代理动态分配。在与动态入侵者相遇的过程中，若因延迟而缺乏飞行员指令，碰撞概率可能增加。此外，延迟的飞行员指令可能无法安全化解当前场景，需进行临时处置。我们设计了一种优化算法以降低碰撞风险并修正延迟的飞行员指令。为此，采用马尔可夫决策过程(MDP)及其求解来创建等待时间图。该图包含 UAS 在各状态可等待远程飞行员指令的估计时间。设计了一种指令融合算法，以选择优先考量从飞行员指令中提取的飞行员意图的规避机动。等待时间图与指令融合算法被实现并集成到闭环仿真器中。我们进行了上万次快时间蒙特卡洛仿真，并将集成设置与独立 DAA 设置性能进行比较。仿真结果表明，该分配代理使 UAS 能够等待而不引发任何近空中碰撞(NMAC)和严重的失去良好间隔(LoWC)，同时积极提升飞行员在相遇化解中的参与度。
引用
@article{arxiv.2103.07820,
title = {Dynamic Control Allocation between Onboard and Delayed Remote Control for Unmanned Aircraft System Detect-and-Avoid},
author = {Asma Tabassum and He Bai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.07820},
year = {2022}
}