具有自治表面的深度约束测深映射的自适应路径规划

本文描述了一套算法的设计、实现和测试，以使自主水面船只 (ASV) 能够实现深度受限的自主测深（水下地形）映射。 给定目标深度和边界多边形，ASV 将找到并遵循边界多边形和深度轮廓的交点，如使用高斯过程 (GP) 在线建模的那样。 这个交叉点一旦被绘制出来，就会被用作一个边界，在这个边界内将规划一条覆盖路径，以构建测深地图。 描述了对 GP 进行顺序更新的方法，允许在小型嵌入式 PC 上进行在线拟合、预测和超参数优化。 为划分凸多边形引入了新算法，以实现有效的覆盖路径规划。 这些算法在模拟和现场使用为该任务建造的小型双体差推力船进行了测试。在本文中，我们开发并实现了一套算法，用于自主查找和跟踪测深轮廓和边界多边形的交点，然后在该边界内拟合一条覆盖路径，以生成测深地图。 未知区域。 我们为复杂的多边形工作空间的划分和覆盖路径的规划提供了一种新算法，它比 BCD 方法更有效，并且明确地处理了复杂的边界形状。 我们已经实施了计算高效的方法来更新 GP 使用的 cholseky 矩阵，以允许在线拟合和预测测深图，包括在线优化 GP 的超参数。