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面向无人机系统的风险感知 MDP 与 POMDP 应急管控自主性研究

机器人学 2023-04-04 v1

摘要

无人驾驶飞机系统(UAS)正日益被应用于各种场景。UAS 对人员和财产构成的风险必须保持在可接受水平。本文提出风险感知应急管控自主性,以在部件故障(具体而言为推进单元失效和/或电池退化)发生时防止事故。所提自主性被建模为马尔可夫决策过程(MDP),其解是一种适当执行紧急降落、飞行终止或继续计划飞行动作的应急管控策略。受故障/失效指示器可能存在误差的启发,本文研究了 MDP 状态空间的部分可观测性。在高保真仿真器中分析了最优策略在不同可观测性条件下的性能。结果表明,鉴于近乎确定性的状态转移模型,部分可观测 MDP(POMDP)与最大后验 MDP 策略在不同状态可观测性准则下表现相似。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.01052,
  title  = {Investigation of risk-aware MDP and POMDP contingency management autonomy for UAS},
  author = {Prashin Sharma and Benjamin Kraske and Joseph Kim and Zakariya Laouar and Zachary Sunberg and Ella Atkins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.01052},
  year   = {2023}
}