کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4948651 1439844 2017 51 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Two-layer obstacle collision avoidance with machine learning for more energy-efficient unmanned aircraft trajectories
ترجمه فارسی عنوان
جلوگیری از برخورد موانع دو لایه با یادگیری ماشین برای مسیرهای هواپیما بدون سرنشین بیشتر
ترجمه چکیده
این مقاله یک الگوریتم اجتناب از مانع جدید دو لایه را ارائه می دهد که اجازه می دهد تا سیستم هواپیما بدون سرنشین از چندین موانع با حداقل تلاش جلوگیری کند. الگوریتم شامل یک بهینه سازی مسیر جهانی است که تعداد موانع ناشی از تکنیک خوشه بندی را براساس اطلاعات مانع از یک سنسور هوابرد مشخص می کند و یک تهدید بالقوه را مشخص می کند. بهینه سازی مسیر مسیر محلی، یک ساختار کنترل پیش بینی کننده مدل بر مبنای یک مسیر بهینه ی چند مرحلهای حاصل از پویایی تقریبی، محدودیت های وسیله نقلیه و نتیجه بهینه سازی مسیر جهانی است. شبیه سازی پرواز عددی با الگوریتم اجتناب از مانع یک لایه معمولی و الگوریتم اجتناب از مانع دو لایه انجام می شود. نتایج شبیه سازی عددی نشان می دهد که الگوریتم اجتناب از مانع بهینه دو لایه پیشنهاد شده، مسیرهای اجتناب از مصرف انرژی را بیشتر می کند، زمانی که یک هواپیمای بدون سرنشین با موانع متعدد مواجه می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر هوش مصنوعی
چکیده انگلیسی
This paper proposes a new two-layer obstacle avoidance algorithm that allows an unmanned aircraft system to avoid multiple obstacles with minimal effort. The algorithm includes a global-path optimization that identifies the number of obstacles resulting from a clustering technique based on obstacle information from an airborne sensor, and specifies a potential threat. A local-path trajectory optimization employs a model predictive control structure based on a multi-phase optimal trajectory resulting from approximated dynamics, vehicle constraints, and the result of the global-path optimization. Numerical flight simulations are conducted with a conventional one-layer obstacle avoidance algorithm and the two-layer obstacle avoidance algorithm. The results of the numerical simulation show that the proposed two-layer optimal obstacle avoidance algorithm generates more energy-efficient avoidance trajectories when an unmanned aircraft meets multiple obstacles.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Robotics and Autonomous Systems - Volume 98, December 2017, Pages 158-173
نویسندگان
, , ,