With the advent of technologies such as Edge computing, the horizons of remote computational applications have broadened multidimensionally. Autonomous Unmanned Aerial Vehicle (UAV) mission is a vital application to utilize remote computation to catalyze its performance. However, offloading computational complexity to a remote system increases the latency in the system. Though technologies such as 5G networking minimize communication latency, the effects of latency on the control of UAVs are inevitable and may destabilize the system. Hence, it is essential to consider the delays in the system and compensate for them in the control design. Therefore, we propose a novel Edge-based predictive control architecture enabled by 5G networking, PACED-5G (Predictive Autonomous Control using Edge for Drones over 5G). In the proposed control architecture, we have designed a state estimator for estimating the current states based on the available knowledge of the time-varying delays, devised a Model Predictive controller (MPC) for the UAV to track the reference trajectory while avoiding obstacles, and provided an interface to offload the high-level tasks over Edge systems. The proposed architecture is validated in two experimental test cases using a quadrotor UAV.


翻译:随着电磁计算等技术的出现,远程计算应用的地平线已经从多层面角度扩大了。自动无人驾驶航空飞行器(UAV)飞行任务是利用远程计算来催化其性能的重要应用。然而,将计算复杂性卸载到远程系统会增加该系统的潜伏。虽然5G网络网络等技术最大限度地减少通信延迟,但悬浮对无人驾驶飞行器控制的影响是不可避免的,并可能破坏系统的稳定。因此,必须考虑系统的延误,并在控制设计中补偿这些延误。因此,我们提议建立一个由5G网络、PACED-5G(使用Drones超过5G的电磁带预先自动控制)启用的基于Edge的新型预测控制结构。在拟议的控制结构中,我们设计了一个国家估计器,根据对时间变化延迟的现有知识来估计当前状态,设计了一个用于UAV跟踪参考轨迹的模型预测控制器(MPC),同时避免障碍,并提供界面,用于将高层任务卸载在UDAV系统上的两个测试案例。

0
下载
关闭预览

相关内容

Into the Metaverse,93页ppt介绍元宇宙概念、应用、趋势
专知会员服务
43+阅读 · 2022年2月19日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月17日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月17日
Arxiv
19+阅读 · 2022年10月6日
A Survey on Edge Intelligence
Arxiv
49+阅读 · 2020年3月26日
VIP会员
相关VIP内容
Into the Metaverse,93页ppt介绍元宇宙概念、应用、趋势
专知会员服务
43+阅读 · 2022年2月19日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员