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状态到状态最小时间规划与控制的同步学习

密码学与安全 2025-10-24 v1

摘要

本文旨在解决学习一种通用最小时间飞行策略的问题,使无人机能够在任意起始状态和目标状态之间进行导航,同时平衡敏捷飞行与稳定悬停。传统方法,特别是在自主无人机赛跑领域,虽在速度和灵活性方面取得显著成果,但局限于预定义的赛道布局,限制了实际应用的广泛性。为此,我们提出一种基于强化学习的框架,同步学习状态到状态最小时间规划与控制,并具备对任意状态到状态飞行的泛化能力。我们的做法将点质量模型(Point Mass Model,简称PMM)的轨迹作为代理奖励,以近似真实最优飞行目标。我们运用课程学习(curriculum learning)来高效扩展训练过程并实现泛化。我们通过仿真实验对方法进行了验证,比较了与非线性模型预测控制(Nonlinear Model Predictive Control,简称NMPC)跟踪PMM生成轨迹的效果,并进行消除实验以评估课程学习的影响。最终,实验结果表明,我们学习的策略在户外环境中具有稳健性,证明了其泛化能力及其在小型ARM架构单板计算机上的可行性。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.20007,
  title  = {zk-Agreements: A Privacy-Preserving Way to Establish Deterministic Trust in Confidential Agreements},
  author = {To-Wen Liu and Matthew Green},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.20007},
  year   = {2025}
}

备注

To appear in Financial Cryptography 2026 if accepted