論文の概要: Tether-Aware Dynamic Collision Avoidance for USV-HROV Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.01112v1
• Date: Sun, 31 May 2026 09:13:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-02 21:34:29.212695
• Title: Tether-Aware Dynamic Collision Avoidance for USV-HROV Systems
• Title（参考訳）: USV-HROVシステムにおけるテザーアウェア動的衝突回避
• Authors: Yang Gu, Ziyang Hong, Xuanlin Chen, Hao Wei, Cheng Wang, Shujie Yang, Yulin Si,
• Abstract要約: 本研究では,HROVを追尾するUSVのためのテザレス動的衝突回避法を提案する。 まず、テザーと障害物容器の3次元衝突リスクを表すために、テザー安全を意識した平面ドメインを導入する。 第2に、テザータウトネスを低減しつつ、安全な回避を実現するために、テザータウトネスを考慮した速度障害物法を開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.118714643813014
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Heterogeneous marine robotic systems composed of an unmanned surface vehicle (USV) and a hybrid remotely operated vehicle (HROV) have shown great potential for subsea cable inspection. In such missions, the USV tracks the HROV at the surface while supplying power and communication through an umbilical tether. However, dynamic collision avoidance for the USV during HROV tracking is challenging because the submerged tether may scrape against passing vessels, while evasive maneuvers can enlarge the USV--HROV separation, thereby increasing the likelihood of tether tautness and compromising HROV operations. To address these challenges, this work proposes a tether-aware dynamic collision avoidance method for a USV tracking an HROV. First, a tether safety-aware planar domain is introduced to represent the three-dimensional collision risk between the tether and obstacle vessels without an explicit tether shape model. Second, a tether tautness-aware velocity obstacle method is developed to achieve safe avoidance while reducing the likelihood of tether tautness. Finally, the method is integrated with line-of-sight guidance to coordinate HROV tracking and collision avoidance. Gazebo-based simulations show that the proposed method avoids dynamic obstacle vessels while maintaining tether safety and reducing the likelihood of tether tautness during USV evasive maneuvers.
• Abstract（参考訳）: 無人表面車両(USV)とハイブリッド遠隔操作車両(HROV)からなる異種海洋ロボットシステムは海底ケーブル検査に大きな可能性を示している。 このようなミッションでは、USVはHROVを地表で追跡し、電線を介して電力と通信を供給している。 しかし、HROV追跡中のUSVの動的衝突回避は、潜航したテザーが通過する船体に対してスクラップする可能性があるのに対して、回避操作はUSV-HROV分離を拡大し、テザーのタウト性を高め、HROV操作を改善できるため、困難である。 これらの課題に対処するため,HROVを追尾するUSVのためのテザレス動的衝突回避手法を提案する。 まず、明示的なテザ形状モデルを用いずに、テザと障害物容器間の3次元衝突リスクを表すために、テザ安全に配慮した平面領域を導入する。 第2に、テザータウトネスを低減しつつ、安全な回避を実現するために、テザータウトネスを考慮した速度障害物法を開発した。 最後に,HROV追跡と衝突回避を協調するために,視線誘導と統合する。 ガゼボをベースとしたシミュレーションにより,提案手法はテザーの安全性を維持しながら動的障害物容器を回避し,USV回避操作時のテザータウトネスの低減を図っている。

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