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基于可达集的无人机低空飞行冲突解脱算法
被引量：
1
1
作者
杨建航
张福彪
王江
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期1813-1827,共15页
针对无人空中交通管理(UTM)中的冲突解脱问题,提出了以可达集分析为基础的实时避撞算法。该算法可用于城市低空环境中的密集交通流空域,保证无人机(UAV)飞行过程的安全性。基于相对运动的概念,通过分析平面空域中的飞行博弈问题对避撞...
针对无人空中交通管理(UTM)中的冲突解脱问题,提出了以可达集分析为基础的实时避撞算法。该算法可用于城市低空环境中的密集交通流空域,保证无人机(UAV)飞行过程的安全性。基于相对运动的概念,通过分析平面空域中的飞行博弈问题对避撞系统进行建模,同时利用水平集方法和最优控制理论对无人机的可达集进行分析和计算,使用机载传感器获取无人机与周围物体的信息,为每架无人机提供新的避撞策略。通过3种不同空域环境的飞行案例进行仿真实验,验证了该策略不仅可以得到平滑的飞行路径,实时安全地解决冲突解脱问题,而且针对合作/非合作目标均有效。
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关键词
无人空中交通管理
冲突解脱
城市低空环境
可达集
分析
避撞策略
平面空域
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职称材料
基于可达集的自主车辆超车决策
2
作者
韩文奇
杨旭
+2 位作者
校艳
党薪艳
钟帅
《黑龙江科学》
2023年第14期14-18,共5页
车辆在自主驾驶中会遇到随机障碍物,存在无法识别问题,且自主驾驶的安全性验证模型大多为单个目标,导致自主驾驶车辆系统的适应性能力不高。将哈密顿雅可比方程与可达集分析方法相结合,提出在自主驾驶超车决策模型中对即将进行超车的车...
车辆在自主驾驶中会遇到随机障碍物,存在无法识别问题,且自主驾驶的安全性验证模型大多为单个目标,导致自主驾驶车辆系统的适应性能力不高。将哈密顿雅可比方程与可达集分析方法相结合,提出在自主驾驶超车决策模型中对即将进行超车的车辆同向道增加一辆目标车辆及反向车道增加一辆目标车辆的方法,以可达集为约束条件改进模型,得出自主驾驶车辆与目标车辆在任何环境下的行为。采用水平集等方法来描述自主驾驶车辆的超车过程,结合自主驾驶车辆在不同环境下可能会发生的不同运行状态,引入曲线道路下车辆行驶过程,得出车辆行驶的特性曲线函数及自主驾驶车辆在不同行驶状态的下可达集变化。结果表明,此方法在交通堵塞道路及超车环境下,能够评估自主驾驶车辆的安全性,为车辆的智能驾驶决策提供参考。
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关键词
安全性验证
智能驾驶
可达集
分析
自主驾驶超车决策
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职称材料
题名
基于可达集的无人机低空飞行冲突解脱算法
被引量：
1
1
作者
杨建航
张福彪
王江
机构
北京理工大学宇航学院
无人机自主控制技术北京重点实验室
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期1813-1827,共15页
基金
国家重点研发计划(2021YFF0601304)
国家自然科学基金(U1913602)
北京市科学技术委员会基金(Z181100003218013)。
文摘
针对无人空中交通管理(UTM)中的冲突解脱问题,提出了以可达集分析为基础的实时避撞算法。该算法可用于城市低空环境中的密集交通流空域,保证无人机(UAV)飞行过程的安全性。基于相对运动的概念,通过分析平面空域中的飞行博弈问题对避撞系统进行建模,同时利用水平集方法和最优控制理论对无人机的可达集进行分析和计算,使用机载传感器获取无人机与周围物体的信息,为每架无人机提供新的避撞策略。通过3种不同空域环境的飞行案例进行仿真实验,验证了该策略不仅可以得到平滑的飞行路径,实时安全地解决冲突解脱问题,而且针对合作/非合作目标均有效。
关键词
无人空中交通管理
冲突解脱
城市低空环境
可达集
分析
避撞策略
平面空域
Keywords
unmanned air traffic management
conflict resolution
low-altitude urban environment
reachability set analysis
collision avoidance strategy
2D horizontal airspace
分类号
V221.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TB553 [理学—物理]
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职称材料
题名
基于可达集的自主车辆超车决策
2
作者
韩文奇
杨旭
校艳
党薪艳
钟帅
机构
西安交通工程学院
出处
《黑龙江科学》
2023年第14期14-18,共5页
基金
大学生创新创业训练计划项目(2022DC07)。
文摘
车辆在自主驾驶中会遇到随机障碍物,存在无法识别问题,且自主驾驶的安全性验证模型大多为单个目标,导致自主驾驶车辆系统的适应性能力不高。将哈密顿雅可比方程与可达集分析方法相结合,提出在自主驾驶超车决策模型中对即将进行超车的车辆同向道增加一辆目标车辆及反向车道增加一辆目标车辆的方法,以可达集为约束条件改进模型,得出自主驾驶车辆与目标车辆在任何环境下的行为。采用水平集等方法来描述自主驾驶车辆的超车过程,结合自主驾驶车辆在不同环境下可能会发生的不同运行状态,引入曲线道路下车辆行驶过程,得出车辆行驶的特性曲线函数及自主驾驶车辆在不同行驶状态的下可达集变化。结果表明,此方法在交通堵塞道路及超车环境下,能够评估自主驾驶车辆的安全性,为车辆的智能驾驶决策提供参考。
关键词
安全性验证
智能驾驶
可达集
分析
自主驾驶超车决策
Keywords
Safety verification
Intelligent driving
Reachability set analysis
Autonomous vehicle overtaking decision
分类号
O225 [理学—运筹学与控制论]
U463.6 [理学—数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于可达集的无人机低空飞行冲突解脱算法
杨建航
张福彪
王江
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
2
基于可达集的自主车辆超车决策
韩文奇
杨旭
校艳
党薪艳
钟帅
《黑龙江科学》
2023
0
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职称材料
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