控制理论与应用

作者：梁宵,王宏伦,骆海涛

单位：沈阳航空航天大学 自动化学院,北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院,中国科学院 沈阳自动化研究所

关键词：追逃博弈; 空地协作系统; 复杂三维多面体环境; 走法生成器; 最坏情况

基金：国家自然科学基金项目(61973222, 61503255), 辽宁省自然科学基金项目(2019–ZD–0247), 辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC1907179)资助.

结合无人机(UAV)的空中移动和无人车(UGV)的地面移动特点, 本文提出了一种UAV/UGV空地协作系统,并且针对其在复杂地形中的追逃问题, 提出了一种复杂三维多面体环境中UAV/UGV空地协作追逃策略. 首先介绍了UAV/UGV空地协作系统的结构与协作追逃问题描述. 接着将边界值问题(BVP)改进并离散化作为博弈走法生成器. 然后, 针对逃方已知追方位置, 而追方只具备直线视野(LOS)的不利条件, 分析了最坏情况. 逃方策略在保证最大生存条件下尽可能获得博弈胜利. 追方策略根据逃方状态分成3种情况进行讨论: 逃方处于追方的视野范围内、逃方刚刚消失于追方视野以及追方完全丢失逃方的情况. 最后, 对比仿真结果说明了本文算法的有效性, 并分析了追逃结果的影响因素. 由于地形是非凸的并且充满障碍, 因此该策略虽不能保证追方一定能够胜利, 但在最坏情况下是最优的.

来源：2021年第5期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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