基于USARSim和ROS的无人平台编队仿真系统

针对越野非结构化环境下的地面无人平台(Unmanned ground vehicle,UGV)编队仿真系统存在功能模块不完善及算法集成测试困难等问题,为便于有效测试地面无人平台编队协同控制方法性能及其适用的任务场景,降低编队协同系统的开发成本,本文提出了一种基于 USARSim(Unified System for Automation and Robotics Simulator)和 ROS(Robot Operating System)的地面无人平台编队协同仿真系统.该仿真系统由人机交互界面、基于ROS架构的地面无人平台控制系统和基于USARSim的虚拟仿真场景三个部分组成,其测试对象为地...

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Published in自动化学报 Vol. 47; no. 6; pp. 1390 - 1400
Main Authors 张浩杰, 苏治宝, 杨甜甜
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京科技大学自动化学院工业过程知识自动化教育部重点实验室 北京100083 01.06.2021
北京科技大学顺德研究生院 佛山518054%中国北方车辆研究所兵器地面无人平台研发中心 北京100072%中国兵器科学研究院兵器技术创新中心 北京100089
Subjects
地面无人平台
仿真系统
编队协同
USARSim
ROS
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ISSN0254-4156
DOI10.16383/j.aas.c200102

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Abstract 针对越野非结构化环境下的地面无人平台(Unmanned ground vehicle,UGV)编队仿真系统存在功能模块不完善及算法集成测试困难等问题,为便于有效测试地面无人平台编队协同控制方法性能及其适用的任务场景,降低编队协同系统的开发成本,本文提出了一种基于 USARSim(Unified System for Automation and Robotics Simulator)和 ROS(Robot Operating System)的地面无人平台编队协同仿真系统.该仿真系统由人机交互界面、基于ROS架构的地面无人平台控制系统和基于USARSim的虚拟仿真场景三个部分组成,其测试对象为地面无人平台编队协同控制算法.通过充分利用ROS中集成的开源导航算法和USARSim中丰富的机器人及环境模型,该系统为研究地面无人平台编队协同控制算法提供了新的思路和快速验证工具.以领航者-跟随者编队控制方法为例进行该仿真系统的性能测试,实验结果表明,该仿真系统能够在外界条件一致的情况下完成对编队协同控制方法的性能测试,系统稳定可靠.
AbstractList 针对越野非结构化环境下的地面无人平台(Unmanned ground vehicle,UGV)编队仿真系统存在功能模块不完善及算法集成测试困难等问题,为便于有效测试地面无人平台编队协同控制方法性能及其适用的任务场景,降低编队协同系统的开发成本,本文提出了一种基于 USARSim(Unified System for Automation and Robotics Simulator)和 ROS(Robot Operating System)的地面无人平台编队协同仿真系统.该仿真系统由人机交互界面、基于ROS架构的地面无人平台控制系统和基于USARSim的虚拟仿真场景三个部分组成,其测试对象为地面无人平台编队协同控制算法.通过充分利用ROS中集成的开源导航算法和USARSim中丰富的机器人及环境模型,该系统为研究地面无人平台编队协同控制算法提供了新的思路和快速验证工具.以领航者-跟随者编队控制方法为例进行该仿真系统的性能测试,实验结果表明,该仿真系统能够在外界条件一致的情况下完成对编队协同控制方法的性能测试,系统稳定可靠.
Author 张浩杰
苏治宝
杨甜甜
AuthorAffiliation 北京科技大学自动化学院工业过程知识自动化教育部重点实验室 北京100083;北京科技大学顺德研究生院 佛山518054%中国北方车辆研究所兵器地面无人平台研发中心 北京100072%中国兵器科学研究院兵器技术创新中心 北京100089
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