用于自主无人机三维覆盖规划的无迹最优控制

我们提出了一种新颖的概率鲁棒控制器，用于覆盖规划任务中无人机（UAV）的制导，其可同时优化 UAV 的运动及相机控制输入，以实现对给定感兴趣物体的三维覆盖。具体而言，本工作将覆盖规划问题表述为带逻辑约束的最优控制问题，使 UAV 智能体能够联合：a) 选择一系列满足一组覆盖约束的离散相机视场状态，以及 b) 根据指定任务目标优化其运动控制输入。我们展示了如何通过将约束中的逻辑表达式转换为仅涉及连续变量的等式/不等式约束，利用标准优化工具求解该混合最优控制问题。最后，通过将无迹变换集成至所提控制器实现概率鲁棒性，从而设计出鲁棒的开环覆盖规划，其考虑了规划时域内 UAV 状态未来的后验分布。