城市环境中三维Dubins飞机模型的视觉巡检路径规划
系统与控制
2023-01-23 v1 机器人学
系统与控制
摘要
本文研究了为三维Dubins飞机模型规划一条最短路径的问题，该路径用于视觉巡检位于城市环境中地面或物体外表面的一系列目标。物体是代表建筑物或其他结构的2.5D拉伸多边形。可见性体积为每个目标定义了满足可行空域和成像约束的、可接受的（无遮挡）观察位置集合。带邻域的Dubins旅行商问题（DTSPN）被扩展到三维空间，其中可见性体积由三角网格近似。提出了四种采样算法，用于在每个可见性体积内采样飞行器配置，以定义底层DTSPN的顶点。此外，提出了一种启发式方法，通过使用三维Dubins飞机边代价的下界来近似边代价，从而缩短计算时间，该下界用于求解观察位置的序列。然后，根据观察位置的相对几何关系为其分配俯仰角和航向角。通过一项在真实城市环境上模拟巡检路径规划的蒙特卡洛实验，对所提出的采样方法和启发式方法进行了比较。
引用
@article{arxiv.2301.05309,
title = {Planning Visual Inspection Tours for a 3D Dubins Airplane Model in an Urban Environment},
author = {Collin Hague and Andrew Willis and Dipankar Maity and Artur Wolek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05309},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 10 figures, Presented at 2023 SciTech Intelligent Systems in Guidance Navigation and Control conference