Most commercially available fixed-wing aerial vehicles (FWV) can carry only small, lightweight computing hardware such as Jetson TX2 onboard. Solving non-linear trajectory optimization on these computing resources is computationally challenging even while considering only the kinematic motion model. Most importantly, the computation time increases sharply as the environment becomes more cluttered. In this paper, we take a step towards overcoming this bottleneck and propose a trajectory optimizer that achieves online performance on both conventional laptops/desktops and Jetson TX2 in a typical urban environment setting. Our optimizer builds on the novel insight that the seemingly non-linear trajectory optimization problem for FWV has an implicit multi-convex structure. Our optimizer exploits these computational structures by bringing together diverse concepts from Alternating Minimization, Bregman iteration, and Alternating Direction Method of Multipliers. We show that our optimizer outperforms the state-of-the-art implementation of sequential quadratic programming approach in optimal control solver ACADO in computation time and solution quality measured in terms of control and goal reaching cost.


翻译:商业上大多数可用的固定翼飞行器(FWV)只能携带小型、轻量级的计算机硬件,如船上的杰特森 TX2。 解决这些计算资源的非线性轨道优化在计算上具有挑战性, 即使只考虑运动模型。 最重要的是, 当环境变得更加混乱时, 计算时间会急剧增加。 在本文件中, 我们迈出一步, 克服这个瓶颈, 并提议一个轨迹优化器, 在典型的城市环境中, 在常规膝上型膝上型/台式和杰特森 TX2 上都实现在线性能。 我们的优化器基于一种新颖的洞察觉, 即FWV看似非线性轨道优化问题有一个隐含的多电离体结构。 我们的优化器利用这些计算结构, 将调控、 调控、 调控、 调控、 调代向方向方法等不同概念结合起来。 我们显示, 我们的优化器在最佳控制软件 ACADO 计算时间和解决方案的质量以达到成本。

0
下载
关闭预览

相关内容

【DeepMind】强化学习教程,83页ppt
专知会员服务
152+阅读 · 2020年8月7日
知识图谱推理,50页ppt,Salesforce首席科学家Richard Socher
专知会员服务
105+阅读 · 2020年6月10日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
专知会员服务
109+阅读 · 2020年3月12日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
178+阅读 · 2020年2月1日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
【泡泡前沿追踪】跟踪SLAM前沿动态系列之IROS2018
泡泡机器人SLAM
29+阅读 · 2018年10月28日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
carla无人驾驶模拟中文项目 carla_simulator_Chinese
CreateAMind
3+阅读 · 2018年1月30日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月18日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月17日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月16日
Arxiv
6+阅读 · 2021年6月24日
Arxiv
5+阅读 · 2018年4月22日
VIP会员
相关资讯
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
【泡泡前沿追踪】跟踪SLAM前沿动态系列之IROS2018
泡泡机器人SLAM
29+阅读 · 2018年10月28日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
carla无人驾驶模拟中文项目 carla_simulator_Chinese
CreateAMind
3+阅读 · 2018年1月30日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员