Autonomous navigation in cluttered environments is hampered by partial observability and dynamic constraints. This paper presents PILOT, a constraint-aware privileged imitation learning framework for vision-based end-to-end UAV motion planning under partial observability. The framework distills planning strategies from a computationally intensive optimal control expert into a student policy regularized toward safety and dynamic requirements via a dual-objective loss function. To mitigate partial observability, a spatiotemporal perception fusion module using a Temporal Convolutional Network (TCN) is developed to integrate historical depth images and odometry. This module infers task-relevant latent context from historical observations, enhancing spatial awareness beyond the instantaneous FOV without maintaining persistent map memory. A trajectory parameterization layer mapping network outputs to a structured trajectory, while enabling explicit continuity, dynamic-consistency, and obstacle soft penalties during training, encouraging constraint satisfaction for unseen observations without formal guarantees. Simulations on quadrotor and fixed-wing aircraft demonstrate that PILOT achieves performance comparable to the privileged expert while reducing computational overhead by over 80\%. Successful indoor and outdoor zero-shot deployment confirms the practical feasibility and cross-domain generalization of the planner.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

综述 | Deep Academic Survey:有状态闭环综述自动化
专知会员服务
10+阅读 · 8月19日
【CVPR2022】UniVIP:自监督视觉预训练的统一框架
专知会员服务
28+阅读 · 2022年3月16日
自动驾驶技术解读——自动驾驶汽车决策控制系统
智能交通技术
30+阅读 · 2019年7月7日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
自动驾驶车辆定位技术概述|厚势汽车
厚势
10+阅读 · 2019年5月16日
领域自适应学习论文大列表
专知
71+阅读 · 2019年3月2日
李克强:智能车辆运动控制研究综述
厚势
21+阅读 · 2017年10月17日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
《国防技术管理》印度智库报告最新45页
专知会员服务
3+阅读 · 8月28日
《美陆军最新条令:保障行动》
专知会员服务
4+阅读 · 8月28日
算法战场:人工智能如何重新定义军事力量
专知会员服务
5+阅读 · 8月28日
《北约联邦式电子战云架构》
专知会员服务
6+阅读 · 8月27日
《美陆军野战手册:空域管理战术》
专知会员服务
9+阅读 · 8月27日
相关VIP内容
综述 | Deep Academic Survey:有状态闭环综述自动化
专知会员服务
10+阅读 · 8月19日
【CVPR2022】UniVIP:自监督视觉预训练的统一框架
专知会员服务
28+阅读 · 2022年3月16日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员