Path and sensor planning framework applicable to UAV surveillance with EO/IR sensors

Författare:

  • Skoglar Per
  • Nygårds Jonas
  • Björström Rickard
  • Ögren Petter
  • Hamberg Johan
  • Hermansson Patrik
  • Ulvklo Morgan

Publiceringsdatum: 2005-01-01

Rapportnummer: FOI-R--1741--SE

Sidor: 118

Skriven på: Engelska

Nyckelord:

  • ruttplanering
  • sensorplanering
  • informationsteori
  • Fisher-information
  • optimal styrning
  • lokalisering
  • yttäckning
  • UAV-spaning
  • grafsökning
  • path planning
  • sensor planning
  • information theory
  • Fisher information
  • optimal control
  • localization
  • area coverage
  • UAV surveillance
  • graph search
  • target visitation problem
  • constrained shortest path problem

Sammanfattning

Denna rapport presenterar ett ramverk för sensor- och ruttplanering för en UAV med EO/IR-sensorer. Det övergripande målet är autonom UAV-spaning, d.v.s. spaning efter mål längs vägar eller särskilda områden samt inhämtning av detaljerat sensordata och positionsinmätning av upptäckta mål. Huvuddelen av rapporten beskriver en informationsteoretisk ansats för samtidig sensor- och ruttplanering. Metoden är inspirerad av forskningsresultat inom optimal ruttplanering för målföljning med passiv sensor, men utvidgningar är gjorda för att hantera flera objekt, begränsat synfält hos sensorn och ocklusion. Digitala höjdkartor och hårdvaruaccelererad datorgrafik används för detaljerad modellering av ocklusion orsakad av terräng, träd och byggnader. Grafsökningsmetoder är även föreslagna för den långsiktiga planeringen. Verktyg inom Target Visitation Problem och Weight Constrained Shortest Path Problem tillämpas på UAV-spaningsproblemet.