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基于数据的无人人工_surface 车辆端口机动学习

系统与控制 2025-01-20 v1 系统与控制

摘要

在航运港口,某些重复的机动任务(如进入/离港、在港内运输货物或进行监视活动)可以efficiently且快速地通过熟悉的 domestic pilot 根据其经验来完成。这种know-how可以被无人人工_surface 车辆(USV)所捕获,以实现自主复制相同任务。然而,船舶轨迹的内在非线性以及环境扰动(如风力或海流)使得学习模型及其相应控制器变得困难。我们因此提出一种基于高斯混合模型、高斯混合回归和 Sontag 通用公式的数据驱动学习与控制方法,用于USV。该方法能够学习非线性动力学,同时保证对目标的收敛。我们通过在CEUTA港口的船只实验收集了真实数据。所学习的专家复杂轨迹包括稳健控制器。控制器对噪声/扰动的影响被呈现,一种用于比较估计值与真实数据轨迹的误差度量被用于评估,最后进行了计算复杂度分析。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.09889,
  title  = {Learning port maneuvers from data for automatic guidance of Unmanned Surface Vehicles},
  author = {Yeyson A. Becerra-Mora and José Ángel Acosta and Ángel Rodríguez Castaño},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.09889},
  year   = {2025}
}

备注

Preprint submitted to journal (under review). 25 pages, 13 figures, 3 tables