认知无人机-环境系统的防碰撞稳定性

借鉴人在复杂动态环境中的自主防碰撞行为,可以构建具有认知防碰撞能力的无人机.针对认知防碰撞决策的有效性问题,将认知无人机与环境的动态交互过程作为整体,通过分析认知无人机–环境系统状态的运动模式,基于混合时间集建立了认知无人机–环境系统的脉冲微分包含(IDI)模型.按照认知无人机防碰撞过程的IDI运行机理,将系统状态空间划分为三类运行域,建立了认知无人机–环境系统的防碰撞稳定性定义,进而运用IDI理论,导出了使认知无人机–环境系统防碰撞稳定的充要条件.仿真实验结果表明,导出的防碰撞稳定条件可以为无人机认知防碰撞决策的有效性提供依据.

无人机认知防碰撞系统安全边界研究

无人机认知防碰撞控制是借鉴人类认知智能,建立复杂动态环境无人机防碰撞控制的新思路,其认知决策的安全边界是系统设计的重要问题.本文整体考虑环境威胁与无人机的相互作用关系,建立了“认知无人机-环境系统”模型.进而定义了系统的防碰撞稳定性,并导出了认知无人机-环境系统的防碰撞稳定条件.在此基础上,通过分析防碰撞稳定的安全特征量,解算出面向动态正向碰撞的无人机认知防碰撞系统的安全边界.仿真实验分析了“云雀”无人机的安全边界特性和防碰撞控制要求,并与其他方法进行了对比.