面向三维表面主动信息获取的在线信息路径规划

本文提出一种利用 aerial robots 进行三维表面主动信息获取的在线信息路径规划方法。现有多数表面检测工作聚焦于离线规划可提供表面全覆盖的路径，其固有地假设表面信息均匀分布，从而忽略了信息场的潜在空间相关性。本文中，我们利用具有测地核函数的流形高斯过程（mGPs）映射表面信息场，并以滚动时域方式在线规划信息路径。我们的方法基于近期观测主动规划信息获取路径，同时满足飞行器的动态约束与总飞行时间预算。我们给出了针对简单与复杂三维表面几何（圆柱与飞机模型）的模拟温度建模规划结果。我们证明，在重建误差与信息论指标上，本信息规划方法均优于三维覆盖规划与随机探索等传统方法。我们还表明，通过在规划中利用信息场的空间相关性（使用 mGPs），信息获取效率得到显著提升。