HUNT：非構造環境下における瞬間的相対フレームを用いた高速UAV航法および追跡
なぜ重要か: 企業や社会への影響が見込まれ、一般メディアにも波及する可能性があります。
arXiv:2509.19452v1発表種別：クロス
要約：捜索救助活動においては、無人航空機が未知の非構造化環境を高速で移動し、目標物を検知後は追跡する能力が求められる。劣化センシング下、かつグローバルな位置特定なしに両方の能力を実現することは、依然として未解決の課題である。最近の相対航法に関する研究では、計画と制御を可視的な検知対象物に結び付けることで堅牢な追跡が示されているが、視野内に目標物が存在しない場合の航法には対応できない。本稿では、高速UAV航法と追跡（HUNT）と呼ばれる、単一の相対的定式化の中で、移動、捕捉、追跡を統合したリアルタイムフレームワークを紹介する。HUNTは、姿勢、高度、速度などの機上瞬時観測値から直接航法目標を定義することにより、捜索中の高速反応飛行を可能にする。目標物が検知されると、同じ知覚制御パイプラインがシームレスに追跡へと移行する。森林地帯、コンテナヤード、および車両やマネキンを用いた捜索救助活動における屋外実験により、グローバルな手法が失敗する状況においても堅牢な自律性が実証された。
原文（英語）を表示
Title (EN): HUNT: High-Speed UAV Navigation and Tracking in Unstructured Environments via Instantaneous Relative Frames
arXiv:2509.19452v1 Announce Type: cross
Abstract: Search and rescue operations require unmanned aerial vehicles to both traverse unknown unstructured environments at high speed and track targets once detected. Achieving both capabilities under degraded sensing and without global localization remains an open challenge. Recent works on relative navigation have shown robust tracking by anchoring planning and control to a visible detected object, but cannot address navigation when no target is in the field of view. We present HUNT (High-speed UAV Navigation and Tracking), a real-time framework that unifies traversal, acquisition, and tracking within a single relative formulation. HUNT defines navigation objectives directly from onboard instantaneous observables such as attitude, altitude, and velocity, enabling reactive high-speed flight during search. Once a target is detected, the same perception-control pipeline transitions seamlessly to tracking. Outdoor experiments in dense forests, container compounds, and search-and-rescue operations with vehicles and mannequins demonstrate robust autonomy where global methods fail.
Published: 2025-09-24 19:00 UTC