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PACED-5G:基于边缘的 5G 无人机预测自主控制

机器人学 2023-01-31 v1

摘要

随着边缘计算等技术的出现,远程计算应用的多维前景已大幅拓宽。自主无人 aerial 飞行器(UAV)任务是利用远程计算催化其性能的重要应用。然而,将计算复杂度卸载至远程系统会增加系统延迟。尽管 5G 网络等技术最小化了通信延迟,延迟对 UAV 控制的影响仍不可避免,并可能使系统失稳。因此,必须在控制设计中考虑系统延迟并对其进行补偿。为此,我们提出一种由 5G 网络赋能的基于边缘的预测控制架构,PACED-5G(基于边缘的 5G 无人机预测自主控制)。在所提控制架构中,我们设计了一个基于时变延迟可用知识估计当前状态的状态估计器,为 UAV 设计了一个模型预测控制器(MPC)以跟踪参考轨迹并避障,并提供了将高层任务卸载至边缘系统的接口。所提架构在使用四旋翼 UAV 的两个实验测试案例中得到了验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.13097,
  title  = {PACED-5G: Predictive Autonomous Control using Edge for Drones over 5G},
  author = {Viswa Narayanan Sankaranarayanan and Gerasimos Damigos and Achilleas Santi Seisa and Sumeet Gajanan Satpute and Tore Lindgren and George Nikolakopoulos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.13097},
  year   = {2023}
}