Kooperative ereignisbasierte Steuerung von mobilen Objekten über ein unzuverlässiges Kommunikationsnetzwerk

Abstract

Zusammenfassung Dieser Beitrag stellt eine ereignisbasierte Methode zur kooperativen Steuerung von zwei mobilen Objekten (Agenten) vor. Das Ziel ist es, für diese Agenten kollisionsfreie Trajektorien zur Laufzeit lokal zu planen und diesen unter dem Einfluss externer Störungen zu folgen. Auf Änderungen der Trajektorie des benachbarten Agenten kann die Methode reagieren. Hierbei werden ausschließlich lokal gemessene Größen sowie die über ein unsicheres Kommunikationsnetzwerk gesendeten Informationen, die verzögert oder verloren gegangen sein können, verwendet. Die Agenten werden in einen kurshaltepflichtigen und einen ausweichpflichtigen Agenten eingeteilt. Der kurshaltepflichtige Agent folgt seiner Trajektorie, die er zur Kollisionsvermeidung mit Hindernissen ändern kann. Der ausweichpflichtige Agent muss die Kollision mit dem ersten Agenten verhindern. Hierzu wird eine Steuereinheit eingesetzt, die vier Aufgaben ausführt: Schätzung der aktuellen Netzwerkeigenschaften, Prädiktion der Bewegung des kurshaltepflichtigen Agenten, Anfordern von Informationen, Planung kollisionsfreier Trajektorien. Eine Simulationsstudie mit zwei Quadrokoptern illustriert die Vorgehensweise.