論文の概要: Aerial Inspection Behaviors via RL-based Quadrotor Control for Under-canopy Forest Environments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.19202v1
- Date: Tue, 19 May 2026 00:09:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-20 15:03:09.034297
- Title: Aerial Inspection Behaviors via RL-based Quadrotor Control for Under-canopy Forest Environments
- Title(参考訳): 林冠下環境に対するRL型クアドロター制御による大気検査挙動
- Authors: Fausto Mauricio Lagos Suarez, Akshit Saradagi, Vidya Sumathy, Viswa Narayanan Sankaranarayanan, George Nikolakopoulos,
- Abstract要約: 本稿では,検査目的追跡を実現するために,エンド・ツー・エンド(RPMへのマッピング状態)のクアドロータ制御ポリシーを提案する。
本稿では,長距離ミッションにおけるエンド・ツー・エンドのRLコントローラの安全性と信頼性を確保するために,より高いナビゲーション誘導層を利用する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.321190258774358
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper addresses the problem of using a deep Reinforcement Learning (RL)-based low-level Quadrotor controller within an autonomous Quadrotor navigation stack for aerial inspection missions in under-canopy forest environments. Specifically, the article presents an end-to-end (mapping states to RPMs) Quadrotor control policy that achieves inspection view-pose tracking (simultaneous position and yaw reference tracking), which is crucial for various target inspection behaviors and point-to-point navigation in forests. To ensure safe and reliable deployment of the end-to-end RL controller in long-range missions, this article utilizes a higher navigation guidance layer comprising of a Traveling Salesman Problem planner (TSP) and a Rapidly-exploring Random Tree Star (RRT*) planner. Over a known map of a forest and a set of user-specified inspection regions, the TSP planner finds the optimal visitation sequence. Between two target regions, collision-free paths that respect the tracking limitations of the lower end-to-end RL policy are generated by an RRT* planner. Through five target inspection scenarios, this article demonstrates that an RL-based motor-level stabilizing controller, supported by a navigation guidance layer, can be used effectively as the low-level inspection execution module for under-canopy forest inspection missions.
- Abstract(参考訳): 本稿では, 深部強化学習(RL)をベースとした低レベルクアドロータコントローラを自律的なクアドロータナビゲーションスタック内に設置し, 森林環境下での空中点検ミッションに利用することの課題に対処する。
具体的には,森林における様々な照準行動やポイント・ツー・ポイント・ナビゲーションに欠かせない点検視点追跡(同時位置とヨー基準追跡)を実現する,エンド・ツー・エンド(RPMへのマッピング状態)のクアドロター制御ポリシーを提示する。
本稿では、長距離ミッションにおけるエンド・ツー・エンドのRLコントローラの安全性と信頼性を確保するため、トラベリングセールスマン問題プランナー(TSP)とラピッド・サーベイリング・ランダム・ツリー・スター(RRT*)プランナー(RRT*)からなる高度なナビゲーション誘導層を利用する。
森林の既知の地図とユーザ指定の検査領域のセットの上に、TSPプランナーは最適な訪問シーケンスを見つける。
2つの対象領域の間において、RRT*プランナーにより、下位のエンドツーエンドRLポリシーの追跡制限を尊重する衝突のない経路を生成する。
本稿では,5つの目標検定シナリオを通じて,航法誘導層が支持するRL型モータレベル安定化制御器を低レベル検定実行モジュールとして有効に利用できることを実証する。
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