无干扰的自动地面碰撞避免系统设计：融合指数型控制屏障函数与自适应滑移manifold
系统与控制
2025-09-15 v2 系统与控制
摘要
自动地面碰撞避免系统（Auto-GCAS）的重要性已通过数十年来发生的致命事故得到证实。尽管文献中已对地面碰撞避免问题付出了大量努力，但“无干扰”这一概念尚未得到充分关注。本研究通过将指数型控制屏障函数与滑移流形融合，以操控屏障函数动力学，来构建Auto-GCAS的设计。滑移流形的自适应特性被量身定制于关键且决定性的飞行参数，从而满足无干扰的要求。此外，为确保满足所有安全要求，本文设计了基于控制屏障函数的飞行信封保护算法，用于评估Auto-GCAS生成的命令。最终，通过多种场景和蒙特卡罗仿真，展示了所提出方法的性能，重点关注权威共享、碰撞避免能力以及无干扰操作。
关键词
引用
@article{arxiv.2501.15611,
title = {Nuisance-free Automatic Ground Collision Avoidance System Design: Merging Exponential-CBF and Adaptive Sliding Manifolds},
author = {Ege C. Altunkaya and Ibrahim Ozkol},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.15611},
year = {2025}
}