单向广播通信下无人系统的最优控制
系统与控制
2022-06-06 v1 系统与控制
摘要
无人系统（USs）包括无人机、无人水下航行器和无人地面车辆，在军事和民用领域具有广阔应用前景，其中为无人系统中的智能体寻找可行且最优路径是一个核心问题。传统路径搜索算法在快时变和通信恶劣环境下难以实时充分获得最优路径。我们基于单向广播通信模式，在通信环境恶劣、目标移动、雷达（或声呐）和导弹（或鱼雷）存在的假设下，提出一种面向无人系统的在线最优控制算法。借助滚动时域控制原理，利用神经网络逼近理论与梯度优化技术生成最优（或次优）路径，且计算需求低。此外，我们给出了算法的收敛性分析，并表明在各智能体、目标及雷达-导弹的某些条件下，每个智能体可在有限时间内到达其目标。仿真表明，无人系统中的智能体利用我们的算法可实时生成最优（或次优）路径，同时有效避免与其他智能体碰撞或被敌方雷达探测。
引用
@article{arxiv.2206.01448,
title = {Optimal Control for Unmanned Systems with One-way Broadcast Communication},
author = {Chao Ge and Ge Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.01448},
year = {2022}
}