Unmanned aircraft systems (UAS) are being increasingly adopted for various applications. The risk UAS poses to people and property must be kept to acceptable levels. This paper proposes risk-aware contingency management autonomy to prevent an accident in the event of component malfunction, specifically propulsion unit failure and/or battery degradation. The proposed autonomy is modeled as a Markov Decision Process (MDP) whose solution is a contingency management policy that appropriately executes emergency landing, flight termination or continuation of planned flight actions. Motivated by the potential for errors in fault/failure indicators, partial observability of the MDP state space is investigated. The performance of optimal policies is analyzed over varying observability conditions in a high-fidelity simulator. Results indicate that both partially observable MDP (POMDP) and maximum a posteriori MDP policies performed similarly over different state observability criteria, given the nearly deterministic state transition model.


翻译:摘要:无人机系统(UAS)在各个应用领域得到越来越广泛的应用。UAS对人和财产构成的风险必须保持在可接受的水平。本文提出了风险感知的应急管理自主性,以防止组件故障导致事故,特别是推进单元故障和/或电池衰减。所提出的自主性被建模为一个马尔可夫决策过程(MDP),其解决方案是一个执行紧急着陆、飞行终止或计划飞行继续的应急管理策略。基于故障指示器中的潜在误差和部分可观察到的MDP状态空间进行了研究。在高保真仿真器中,分析了最优策略在不同的可观测条件下的表现。结果表明,在几乎确定的状态转换模型下,部分可观察的MDP(POMDP)和最大后验MDP策略在不同状态可观察标准下表现相似。

0
下载
关闭预览

相关内容

JCIM丨DRlinker:深度强化学习优化片段连接设计
专知会员服务
6+阅读 · 2022年12月9日
【硬核书】树与网络上的概率,716页pdf
专知会员服务
71+阅读 · 2021年12月8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
【新书】贝叶斯网络进展与新应用,附全书下载
专知会员服务
119+阅读 · 2019年12月9日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1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
42+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月23日
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员