Towards concurrent sensor & path planning - a survey of planning methods applicable to UAV surveillance

Författare:

  • Nygårds Jonas
  • Skoglar Per
  • Karlholm Jörgen
  • Ulvklo Morgan
  • Bjröstrsm Rickard

Publiceringsdatum: 2005-01-01

Rapportnummer: FOI-R--1711--SE

Sidor: 90

Skriven på: Engelska

Nyckelord:

  • ruttplanering
  • sensorplanering
  • autonomi
  • UAV
  • EO/IR
  • övervakning
  • spaning
  • reglerteknik
  • artificiell intelligens
  • datorseende
  • robotik
  • sensor management
  • informationsteori
  • optimal styrning
  • grafsökning
  • path planning
  • sensor planning
  • autonomy
  • motion planning
  • UAV
  • EO/IR
  • surveillance
  • exploration
  • control
  • artificial intelligence
  • computer vision
  • robotics
  • sensor management
  • information theory
  • otpimal control
  • graph search

Sammanfattning

Autonom rutt- och sensorplanering av en UAV med EO/IR-sensorer för spaning och övervakning är ett mycket utmanande problem. Realistiska modeller av omvärld, sensorer och plattform är komplexa p.g.a. icke-linjära och stokastiska beskaffenheter hos vår värld. Följaktligen blir algoritmer och metoder som löser realistiska planeringsproblem väldigt beräkningskrävande. Att utveckla en enda monolitisk planerare är förmodligen en omöjlig uppgift, istället är en hierarkisk uppdelning nödvändig. En viktig fråga är dock hur denna uppdelning i mindre delproblem görs så att det övergripande målet ändå uppnås. Syftet med denna litteraturstudie är att presentera metoder och angreppssätt användbara för spaning och övervakning med UAV:er; i synnerhet metoder för samtidig rutt- och sensorplanering. Först introduceras problemet med spaning och övervakning med autonoma UAV:er. Sedan ges en översikt över olika forskningsområden¨relaterade till rutt- och/eller sensorplanering. Rapportens huvuddelar presenterar metoder och angreppssätt för ruttplanering och sensorplanering. Dessutom ges en kortfattad genomgång av relaterad forskning i Sverige. Problemet med samtidig rutt- och sensorplanering är mycket komplext och ingen metod har hittats som på ett tillfredställande sätt löser det. Det finns dock några angreppssätt och inriktningar som verkar lovande. Eftersom det pågår forskning relaterat till det aktuella problemet på flertalet platser i världen, kan man förvänta sig att intressanta resultat kommer fram inom de närmaste åren.