論文の概要: Feasibility and Singularity in High-Order Safety-Critical Control for Quadrotor UAVs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.19362v1
• Date: Wed, 16 Sep 2026 19:34:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-20 08:55:53.989703
• Title: Feasibility and Singularity in High-Order Safety-Critical Control for Quadrotor UAVs
• Title（参考訳）: クアドロターUAVの高次安全臨界制御の可能性と特異性
• Abstract要約: 本研究では,有界入力と対方向衝突回避制約下での四角形チームの高次安全臨界制御について検討する。 トルク対応ダイナミック拡張は、4階障壁における姿勢トルクを露呈し、拡張入力列が正の推力で消滅するのを防止する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study high-order safety-critical control of quadrotor teams under bounded inputs and pairwise collision-avoidance constraints. Squared-distance barriers may lose thrust effectiveness when the relative displacement is orthogonal to the available thrust directions, while nonsingular constraints may still be jointly infeasible under shared bounds. We characterize both phenomena through pairwise effectiveness and aggregate feasibility measures. A torque-aware dynamic extension exposes attitude torques in a fourth-order barrier and prevents the extended-input row from vanishing under positive thrust. Gaussian processes directly learn the fourth-order HOCBF residual, providing robust margins without differentiating unknown perturbations. Under residual-bound and persistent-feasibility assumptions, the resulting QP guarantees collision avoidance and recovers the nominal input whenever it satisfies the robust safety and actuator constraints.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,有界入力と対方向衝突回避制約下での四角形チームの高次安全臨界制御について検討する。 正方形距離障壁は、相対変位が利用可能な推力方向と直交しているときに推力効果を失う可能性があるが、非特異な制約は共有境界の下では連立不可能である。 両現象を対効果と集約可能性尺度により特徴付ける。 トルク対応ダイナミック拡張は、4階障壁における姿勢トルクを露呈し、拡張入力列が正の推力で消滅するのを防止する。 ガウス過程は、4階のHOCBF残差を直接学習し、未知の摂動を区別することなく堅牢なマージンを与える。 残留バウンドと持続可能性の仮定の下で、結果のQPは衝突回避を保証し、堅牢な安全とアクチュエータの制約を満たすと名目入力を回復する。

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