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Asymmetric 2-Opt Scheduling for Roadmap-Based Task Planning in Urban Terrain

Adolf, Florian-Michael und Müller, Anna (2013) Asymmetric 2-Opt Scheduling for Roadmap-Based Task Planning in Urban Terrain. AIAA Infotech@Aerospace, 19.-22. August 2013, Boston, MA, USA.

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Offizielle URL: http://www.aiaa.org/Boston2013/

Kurzfassung

This work presents an automated task scheduling approach for mission planning that allows for task-level motion planning with an unmanned rotorcraft in complex terrain. Given a set of mission task elements (e.g. single waypoints or areas of interest) a 2-opt-based heuristic optimization is chosen to reduce tour costs and achieve 2-optimal results. The 2-opt approach is modified to account for asymmetric partial tour costs derived from a sampling-based path planner. To aid this local optimization a global meta-heuristic guidance like simulated-annealing is evaluated. The iterative convergence is evaluated for different configurations of tour initialization methods, a meta heuristic and two 2-opt variants. Although in theory local minima can exist, given the planning uncertainties and an expected number of tasks of up to 100, the cost sub-optimality of generated task schedules are practically negligible. Furthermore, we emphasize the combination of task scheduling with a multi-query planner in fair comparison against a single-query variant of our approach. For tasks distributed across complex terrain, the combination of 2-opt and our multi-query planner results in feasible tours within the order of a few seconds. Moreover, due to a local optimization type of tour improvement, an extension for online re-scheduling is possible.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Asymmetric 2-Opt Scheduling for Roadmap-Based Task Planning in Urban Terrain
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID
Adolf, Florian-MichaelDLR-FT-ULFNICHT SPEZIFIZIERT
Müller, AnnaFH-BielefeldNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:19 August 2013
Referierte Publikation:Nein
In Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:UAV, Task Planning, Path Planning, Sampling-based Motion Planning
Veranstaltungstitel:AIAA Infotech@Aerospace
Veranstaltungsort:Boston, MA, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:19.-22. August 2013
Veranstalter :The American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Drehflügler (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L RR - Drehflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Der intelligente Drehflügler (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Flugsystemtechnik > Unbemannte Luftfahrzeuge
Hinterlegt von: Adolf, Florian-Michael
Hinterlegt am:04 Sep 2013 15:57
Letzte Änderung:08 Mai 2014 23:24

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