RRT and Velocity Obstacles-based motion planning for Unmanned Aircraft Systems Traffic Management (UTM)

要約

この論文では、無人航空機 (UAV) の有限数のための無人航空機システム トラフィック管理 (UTM) のアルゴリズムが提案されています。
このアルゴリズムは、Rapidly-Exploring Random Trees (RRT) アルゴリズムと Velocity Obstacle (VO) アルゴリズムを組み合わせて開発され、RRT-VO UTM アルゴリズムと呼ばれます。
ここでは、RRT アルゴリズムがオフラインで動作し、既知の静的障害物がある特定の環境で障害物のないウェイポイントを生成します。
一方、VO アルゴリズムはオンラインで動作し、他の UAVS や既知の静的障害物との衝突を回避します。
VOアルゴリズムの定式化を容易にするために、静的障害物の境界は小さな円で近似されます。
提案されたアルゴリズムのパフォーマンスは、数値シミュレーションを使用して評価され、衝突回避のためのよく知られた人工ポテンシャル場 (APF) アルゴリズムと比較されます。
提案された方法の利点は、困難なシナリオでのパスの長さの短縮と衝突回避機能の点で明確に示されています。

要約(オリジナル)

In this paper, an algorithm for Unmanned Aircraft Systems Traffic Management (UTM) for a finite number of unmanned aerial vehicles (UAVs) is proposed. This algorithm is developed by combining the Rapidly-Exploring Random Trees (RRT) and Velocity Obstacle (VO) algorithms and is referred to as the RRT-VO UTM algorithm. Here, the RRT algorithm works offline to generate obstacle-free waypoints in a given environment with known static obstacles. The VO algorithm, on the other hand, operates online to avoid collisions with other UAVS and known static obstacles. The boundary of the static obstacles are approximated by small circles to facilitate the formulation of VO algorithm. The proposed algorithm’s performance is evaluated using numerical simulation and then compared to the well-known artificial potential field (APF) algorithm for collision avoidance. The advantages of the proposed method are clearly shown in terms of lower path length and collision avoidance capabilities for a challenging scenario.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google