이동 로봇을 이용한 방위 정보만으로의 목표물 탐색 최적화 기반 제어

📝 원문 정보

• Title: Optimization-based Control for Bearing-only Target Search with a Mobile Vehicle
• ArXiv ID: 1908.00380
• 발행일: 2019-08-02
• 저자: Zhuo Li, Keyou You, Shiji Song, Anke Xue

📝 초록 (Abstract)

이 연구는 이동 차량이 전방위 측정만을 사용하여 알려지지 않은 위치의 목표에 가능한 한 빠르게 접근하도록 설계된 최적화 기반 제어기를 개발하는 것을 목표로 합니다. 이를 위해, 우리는 알려지지 않은 목표 위치 추정 성능과 차량을 알려진 위치로 조종하는 성능을 동시에 고려하는 이중 목적 최적화 문제를 제안하고, 가중합 방법을 사용하여 이를 해결합니다. 제어기는 최적화 문제의 솔루션을 기반으로 하며, 목표 위치에 대한 최소자승 추정치와 연결되어 있습니다. 또한 이 제어기에는 차량의 전역 위치 정보가 필요하지 않습니다. 마지막으로, 시뮬레이션 결과를 포함하여 제안된 제어기의 효과성을 검증합니다.

💡 논문 핵심 해설 (Deep Analysis)

This paper introduces an optimization-based controller designed for a mobile vehicle to approach a target with an unknown position, relying solely on bearing measurements. The authors present a bi-objective optimization problem that considers both the estimation of the unknown target's position and controlling the vehicle to reach it as quickly as possible. They use a weighted sum method with normalization to solve this complex problem. The controller is based on the solution derived from this optimization problem, alongside a least-squares estimate of the target’s position. Notably, the proposed controller does not require global positioning information about the vehicle, making it versatile for various environments where GPS signals may be unreliable or unavailable.

The significance of this work lies in its application potential for autonomous vehicles and drones, particularly in scenarios where precise location data is not always available. By demonstrating effective target approach through simulations, the paper suggests a robust solution that could enhance navigation and tracking capabilities in challenging conditions.

📄 논문 본문 발췌 (Translation)

Reference