Intercepting Unauthorized Aerial Robots in Controlled Airspace Using Reinforcement Learning

2024年07月09日
  • 简介
    无人机在受控空域的大量使用带来了重大风险,包括潜在的碰撞、对空中交通的干扰和安全威胁。确保空域的安全和有效运营,特别是在城市环境和关键基础设施附近,需要有效的方法来拦截未经授权或不合作的无人机。本研究通过使用强化学习(RL)来解决这些威胁的关键需求,提出了一种新颖的方法,利用RL来训练固定翼无人机追击者代理以拦截动态逃避目标。我们的方法探索了基于模型和无模型RL算法,特别是DreamerV3、Truncated Quantile Critics(TQC)和Soft Actor-Critic(SAC)。这些算法的训练和评估在不同的场景下进行,包括未见过的逃避策略和环境扰动。我们的方法利用高保真度的飞行动力学模拟来创建逼真的训练环境。本研究强调了开发智能、自适应的无人机拦截控制系统的重要性,显著促进了安全和有效的空域管理的进步。它展示了RL训练系统自主完成这些关键任务的潜力。
  • 图表
  • 解决问题
    如何使用强化学习方法训练固定翼无人机拦截器,以拦截动态逃避目标,以确保控制空域的安全和高效?
  • 关键思路
    使用强化学习方法训练固定翼无人机拦截器,包括DreamerV3、Truncated Quantile Critics (TQC)和Soft Actor-Critic (SAC)算法,通过高保真度的飞行动力学模拟创建逼真的训练环境,实现自主完成关键任务。
  • 其它亮点
    论文探索了模型基于和无模型基于强化学习算法,包括DreamerV3、Truncated Quantile Critics (TQC)和Soft Actor-Critic (SAC)算法,使用高保真度的飞行动力学模拟创建逼真的训练环境,实现了对未知逃避策略和环境扰动的训练和评估,为无人机拦截器的自主控制系统开发做出了重要贡献。
  • 相关研究
    相关研究包括:1. ‘A Survey of Unmanned Aerial Vehicle Collision Avoidance Systems Based on Deep Learning’;2. ‘Reinforcement Learning for Autonomous Collision Avoidance of Unmanned Aerial Vehicles’;3. ‘A Survey of Unmanned Aerial Vehicle Traffic Management Using Game Theory’。
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