面向大浪条件下的 UAV-USV 协同：一种新颖的数学模型与实时预测方法
机器人学
2025-02-07 v2
摘要
本文提出了一种用于在大浪条件下实现无人机（UAV）与无人浮动平台（USV）紧密协同的系统。该机载UAV系统旨在增强在此类具挑战性环境条件下的与USV的协作，尤其是跟随与着陆任务。我们系统的主要贡献在于提出一种新颖的数学USV模型，用于描述USV在波浪水面上的六自由度运动，从而实现USV状态的估计与预测。该估计器融合来自多个全球级与机载传感器的数据，确保USV状态的精确估计。预测器则利用新颖的数学USV模型及最近的估计状态，计算USV的未来状态。经估计与预测的USV状态被输入轨迹规划器，用于生成跟随USV或着陆其甲板的UAV轨迹，即使在恶劣环境条件下亦可如此。我们的方法通过大量仿真验证，并在实际部署中实现，UAV能够多次成功地跟随USV并着陆其甲板。
引用
@article{arxiv.2408.10163,
title = {Towards UAV-USV Collaboration in Harsh Maritime Conditions Including Large Waves},
author = {Filip Novák and Tomáš Báča and Ondřej Procházka and Martin Saska},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.10163},
year = {2025}
}