論文の概要: Layered Outer-Loop Control for Disturbance-Robust Multi-Waypoint UAV Arrival
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.26315v1
- Date: Wed, 24 Jun 2026 18:58:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-26 18:46:32.059951
- Title: Layered Outer-Loop Control for Disturbance-Robust Multi-Waypoint UAV Arrival
- Title(参考訳): 外乱型マルチウェイポイントUAVの層外ループ制御
- Abstract要約: 外乱破壊型UAV位置制御は、良質なシミュレーションでは容易に証明できるが、アプローチの迅速化は困難であり、目標付近でよく動作し、単一のベンチマークを超えて信頼性が高い。
本稿では,PyBullet,PX4/Gazebo,ハードウェアにまたがって,マルチウェイポイントUAV位置制御のための階層型端末制御アーキテクチャを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Disturbance-robust UAV position control is easy to demonstrate in benign simulations but much harder to make fast in approach, well behaved near the target, and credible beyond a single benchmark. This letter presents a layered terminal-control architecture for multi-waypoint UAV position regulation together with a staged evaluation across PyBullet, PX4/Gazebo, and hardware. Phase I uses a PyBullet benchmark with stochastic wind for rapid structural selection, identifying a controller core that separates smooth approach generation, persistent-bias compensation, and supervised near-target terminal regulation. Phase II carries only that main architecture into a more demanding PX4/Gazebo closed loop, where the outer-loop controller acts through a cascaded flight stack with delay-sensitive settling and stronger transit-to-hover coupling. This step exposes which benchmark gains survive autopilot-mediated dynamics and which refinements collapse once the loop becomes more deployment-like. In Phase I, the bare controller attains 0.024 m mean late-stage wind error. In Phase II, the final controller is selected using a transfer-oriented rule emphasizing absence of benchmark priors, cross-scenario balance, and deployable supervisory logic. Strict is used as the primary reporting reference; the supplementary retrospective Grace analysis shows that part of the residual failure set is sensitive to completion semantics rather than gross waypoint-miss behaviour. The evaluation is completed on one Vicon-tracked Tello stack through a two-level hardware study. Taken together, the results suggest that benchmark success becomes more informative when the main controller design is separated from benchmark-specific refinement and remains defensible under harder closed-loop evaluation.
- Abstract(参考訳): 外乱破壊型UAV位置制御は、良質なシミュレーションでは容易に証明できるが、アプローチの迅速化ははるかに困難であり、目標付近でよく動作し、単一のベンチマークを超えて信頼性が高い。
本文は,PyBullet,PX4/Gazebo,ハードウェア間の段差評価とともに,多地点UAV位置制御のための階層型端末制御アーキテクチャを提案する。
フェーズ1では、確率風を用いたPyBulletベンチマークを使用して、スムーズなアプローチ生成、永続バイアス補償、および教師付きニアターゲット端末規制を分離するコントローラコアを特定している。
フェーズIIは、メインアーキテクチャのみをより要求の多いPX4/Gazeboクローズドループに運び、そこで外ループコントローラは遅延感度の沈降とより強力なトランジッション・ツー・ホバー結合を備えたカスケード飛行スタックを介して動作する。
このステップでは、自動パイロットによる動的処理を生き残るためのベンチマークが公開され、ループがよりデプロイ的なものになると、改善が崩壊する。
フェーズIでは、裸のコントローラーが0.024mに達すると、後期の風の誤差となる。
フェーズIIでは、ベンチマーク事前の欠如、クロスシナリオバランス、デプロイ可能なスーパーバイザリロジックを強調した転送指向のルールを使用して最終コントローラが選択される。
補足的ふりかえり Grace 分析では、残余の障害セットの一部は、粗いウェイポイントミスの振る舞いではなく、完了セマンティクスに敏感であることを示している。
評価は2段階のハードウェア研究を通じて1つのVicon追跡Telloスタック上で完了する。
その結果, メインコントローラ設計がベンチマーク固有の改良から分離され, より厳密なクローズドループ評価の下では保護され続ける場合, ベンチマーク成功はより有益であることが示唆された。
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