基于带定位约束的非线性模型预测控制的多AAV协同路径规划
机器人学
2024-08-19 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
在本文中，我们使用非线性模型预测控制（NMPC）解决一组自主飞行器（AAVs）在GPS拒止区域内的联合协同定位与路径规划问题。移动时域估计器（MHE）借助相对于已知地标及其他飞行器的相对方位信息来估计飞行器状态。NMPC的目标是在给定起点与终点之间为每个飞行器设计最优路径，同时保持所需的定位精度。在NMPC中估计定位协方差计算量大，因此我们基于协方差与到地标路径长度之间的关系，推导了近似的解析闭式表达式。在计算NMPC指令时使用该表达式显著降低了计算复杂度。我们给出了数值仿真，以针对不同数量的飞行器和地标配置验证所提方法。我们还将结果与基于EKF的估计进行比较，以展示所提闭式方法的优越性。
引用
@article{arxiv.2201.09285,
title = {Multi-AAV Cooperative Path Planning using Nonlinear Model Predictive Control with Localization Constraints},
author = {Amith Manoharan and Rajnikanth Sharma and P. B. Sujit},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09285},
year = {2024}
}