近日，中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所無(wú)人飛行器實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)在基于能量?jī)?yōu)化的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)軌跡規(guī)劃研究中獲得進(jìn)展，該研究為增強(qiáng)高空長(zhǎng)航時(shí)太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)自主飛行、智能規(guī)劃能力提供了新的解決思路。
高空長(zhǎng)航時(shí)，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)依靠太陽(yáng)能可在臨近空間停留數(shù)周或更長(zhǎng)時(shí)間，以執(zhí)行通信中繼、空中偵察和災(zāi)害監(jiān)控等任務(wù)。研究團(tuán)隊(duì)利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)將動(dòng)態(tài)軌跡生成向端到端控制的轉(zhuǎn)換，經(jīng)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器可自主學(xué)習(xí)充電、爬升、高空巡航、下降、低空盤(pán)旋五個(gè)階段。
結(jié)果表明，采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制器的無(wú)人機(jī)經(jīng)過(guò)完整晝夜飛行后，電池剩余能量得到不同程度的提高，同時(shí)控制器可以根據(jù)當(dāng)前飛行和輻照信息重新預(yù)測(cè)未來(lái)的軌跡，平均單步推理僅用時(shí) 1ms，進(jìn)一步提升了高空長(zhǎng)航時(shí)太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)的自主飛行能力。
目前，該實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行基于高空多種能量的綜合航跡優(yōu)化進(jìn)行可行性分析，下一階段將開(kāi)展相關(guān)框架的平臺(tái)部署及驗(yàn)證工作。
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