論文の概要: A Dual Quaternion based RRT* Path Planning Approach for Satellite Rendezvous and Docking

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.17680v1
• Date: Fri, 19 Dec 2025 15:17:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.432836
• Title: A Dual Quaternion based RRT* Path Planning Approach for Satellite Rendezvous and Docking
• Title（参考訳）: 二重四元数に基づく衛星ランデブーとドッキングのためのRT*経路計画手法
• Authors: Ana Stankovic, Mohamed Khalil Ben-Larbi, Wolfgang H. Müller,
• Abstract要約: 本稿では,衛星ランデブーとドッキングのためのスムーズで無衝突なポーズトラジェクトリを生成するために,二重四元数表現を用いたサンプリングベースモーションプランナを提案する。 提案したプランナーは、二重四元数代数を直接RT*フレームワークに統合することにより、SE(3)における自然なねじ運動を可能にする。 分離翻訳と四元数ステアリングを用いた標準RT*との比較では,提案手法の強化されたポーズ継続性と障害物回避が強調されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: This paper proposes a sampling-based motion planner that employs a dual quaternion representation to generate smooth, collision-free six-degree-of-freedom pose trajectories for satellite rendezvous and docking under keep-out zone constraints. The proposed planner integrates the dual quaternion algebra directly into an RRT* framework, thereby enabling natural screw motion interpolation in SE(3). The dual quaternion-based RRT* has been implemented in Python and demonstrated on a representative multi-obstacle scenario. A comparison with a standard RRT* using separate translation and quaternion steering highlights the enhanced pose continuity and obstacle avoidance of the proposed method. The present approach is purely kinematic in nature and does not take into account relative orbital dynamics. Consequently, the resulting path provides a preliminary estimate for a subsequent optimisation-based trajectory planner, which will refine the motion with dynamic constraints for the purpose of practical satellite rendezvous and docking missions.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,2つの四元数表現を用いて,衛星ランデブーやドッキングのためのスムーズで無衝突な6自由度ポーズトラジェクトリを生成することを提案する。 提案したプランナーは、二重四元数代数を直接RT*フレームワークに統合することにより、SE(3)における自然なねじ運動補間を可能にする。 二重四元数ベースのRT*はPythonで実装され、代表的なマルチ障害物シナリオで実証されている。 分離翻訳と四元数ステアリングを用いた標準RT*との比較では,提案手法の強化されたポーズ継続性と障害物回避が強調されている。 このアプローチは自然界において純粋にキネマティックであり、相対軌道力学を考慮に入れない。 結果として、結果として得られた経路は、その後の最適化に基づく軌道プランナーの予備的な推定を提供し、実用的な衛星ランデブーとドッキングミッションのために動的制約で運動を洗練させる。

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