面向资源受限平台的无人机环境自适应导航系统 E-Navi
机器人学
2025-12-17 v1
摘要
无人机（UAV）自主导航系统适应不断变化的环境是至关重要的。然而，现有导航系统采用固定的执行配置，未考虑基于可用计算资源的环境动态，例如高执行频率和任务负载。这一静态方法导致飞行策略僵化且计算过载，最终降低飞行性能或甚至导致无人机故障。尽管需要自适应系统，但动态调整任务负载面临着量化环境复杂度和建模环境与系统配置关系的难题。为适应动态环境，本文提出了 E-Navi——一种面向无人机的环境自适应导航系统，通过基于可用计算资源动态调整任务执行来响应环境变化。具体而言，通过动态调整映射分辨率和执行频率驱动无人机导航系统的感知-规划管线，实现环境复杂度的量化评估。此外，E-Navi 支持在计算能力各异的硬件平台上灵活部署。广泛的硬件-在-the-loop测试和实际实验表明，所提出的系统在各种硬件平台上均显著优于基线方法，实现了最高可达 53.9% 的导航任务负载降低、最高可达 63.8% 的飞行时间节省，同时实现更稳定的速度控制。
引用
@article{arxiv.2512.14046,
title = {E-Navi: Environmental Adaptive Navigation for UAVs on Resource Constrained Platforms},
author = {Boyang Li and Zhongpeng Jin and Shuai Zhao and Jiahui Liao and Tian Liu and Han Liu and Yuanhai Zhang and Kai Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.14046},
year = {2025}
}