补偿时延的遥操作地面车辆预测轨迹导引控制框架
系统与控制
2022-12-07 v1 系统与控制
摘要
若未妥善补偿，大通信时延会严重降低遥操作地面车辆的机动性与驾驶性。本文提出一种预测轨迹导引控制（PTGC）框架以补偿此类时延，从而提升遥操作系统性能。该PTGC框架的新颖之处在于：在车辆端利用其延迟的历史控制指令与环境激光雷达三维点云预测遥操作员的预期轨迹，随后由预测轨迹导引车辆。通过将遥操作员移出直接控制回路，所提方法对时延敏感度更低，且只要预测时域超过时延即可实现补偿。我们设计了人在回路仿真实验，在五种时延等级下评估所提方法的遥操作性能。基于重复测量方差分析得出结论：PTGC方法能显著改善大时延（>200ms）下遥操作地面车辆的性能，如任务完成时间（TCT）、中心线偏差（D2C）与转向工作量（SE）。此外，结果还表明遥操作员可适应较小时延，而所提方法在此类情况下无效。
引用
@article{arxiv.2212.02706,
title = {Predicted Trajectory Guidance Control Framework of Teleoperated Ground Vehicles Compensating for Delays},
author = {Qiang Zhang and Zhouli Xu and Yihang Wang and Lingfang Yang and Xiaolin Song and Zhi Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.02706},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 11 figures