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无人系统感知决策闭环与自主任务执行

共计 30 章节
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01
课程导入与无人系统任务全景
目标=明确感知决策闭环与自主任务执行… · 边界 · 典型无人系统平台（无人机
课程导入无人系统任务全景
02
感知决策闭环的系统结构
目标=剖析“感知—理解—决策—规划—… · 数据流与控制流 · 对比开环与闭环自主任务执行的差异
感知决策闭环的系…目标=剖析“感知
03
无人系统传感器与感知数据获取
目标=讲解摄像头 · 激光雷达 · 毫米波雷达
无人系统传感器感知数据获取
04
环境感知与目标检测
目标=围绕无人系统任务场景 · 学习基于深度学习的2D/3D目标检测 · 语义分割与实例分割方法
环境感知目标检测
05
定位、建图与状态估计
目标=掌握SLAM · 视觉里程计 · 多传感器融合定位的基本原理
定位建图
06
感知不确定性建模与置信度评估
目标=学习传感器噪声 · 检测误差 · 遮挡与动态环境下的不确定性建模方法
感知不确定性建模置信度评估
07
感知结果的结构化表达与场景理解
目标=将原始检测 · 分割 · 定位结果转化为可决策的场景图
感知结果的结构化…场景理解
08
决策闭环中的任务建模与状态表示
目标=针对自主任务执行需求 · 学习任务状态机 · 行为树
决策闭环任务建模
09
基于规则的决策与有限状态机
目标=面向典型无人系统任务（如巡检 · 避障 · 返航）
基于规则的决策有限状态机
10
概率决策与部分可观测环境
目标=在感知信息不完整 · 环境动态变化的条件下 · 学习部分可观测马尔可夫决策过程
概率决策部分可观测环境
11
学习型决策方法
目标=介绍强化学习 · 模仿学习 · 逆强化学习在无人系统决策中的应用
学习型决策方法目标=介绍强化学…
12
任务规划与路径规划
目标=学习全局路径规划（A* · Dijkstra · RRT等）与局部轨迹规划（DWA
任务规划路径规划
13
行为决策与运动规划的耦合
目标=分析行为决策层与运动规划层的接… · 时序与冲突消解机制 · 设计分层决策规划架构
行为决策运动规划的耦合
14
闭环控制与执行机构接口
目标=讲解PID · LQR · MPC等控制方法在无人系统中的应用
闭环控制执行机构接口
15
感知—决策—控制闭环的实时性与同步
目标=分析闭环系统中的时延 · 抖动 · 采样率与计算资源约束
感知决策
16
自主任务执行中的任务分解与调度
目标=学习复杂任务的分层分解 · 子任务分配与调度方法 · 结合多阶段任务案例（如搜索—识别—跟…
自主任务执行任务分解
17
无人系统自主避障与动态路径重规划
目标=在感知到动态障碍物或环境变化时 · 触发局部路径重规划与行为调整 · 完成动态避障闭环实战
无人系统自主避障动态路径重规划
18
目标跟踪与持续自主任务执行
目标=学习单目标/多目标跟踪 · 轨迹预测与跟踪控制方法 · 实现无人系统对运动目标的持续跟踪与任…
目标跟踪持续自主任务执行
19
多无人系统协同感知与决策
目标=面向多机/多车协同任务 · 学习协同感知 · 分布式决策
多无人系统协同感…决策
20
人机协同与监督式自主
目标=分析人在回路 · 人在回路上 · 人在回路外等自主等级
人机协同监督式自主
21
感知决策闭环中的安全与失效保护
目标=学习故障检测 · 隔离与恢复策略 · 设计感知失效
感知决策闭环安全
22
仿真环境与数字孪生验证
目标=利用Gazebo · AirSim · CARLA等仿真平台构建无人系统感知…
仿真环境数字孪生验证
23
真实无人系统平台部署与调试
目标=将感知 · 决策 · 规划
真实无人系统平台…调试
24
自主任务执行中的数据闭环与在线学习
目标=设计任务执行中的数据采集 · 回传 · 标注与模型更新流程
自主任务执行数据闭环
25
典型任务案例
目标=无人系统自主巡检：围绕电力巡检 · 园区巡逻等任务 · 构建感知—决策—执行闭环
典型任务案例目标=无人系统自…
26
典型任务案例
目标=无人系统自主搜索与救援 · 设计搜索策略 · 目标识别
典型任务案例目标=无人系统自…
27
典型任务案例
目标=无人系统自主配送与物流 · 实现感知避障 · 路径规划
典型任务案例目标=无人系统自…
28
闭环性能评估与指标体系
目标=建立感知精度 · 决策正确性 · 任务完成率
闭环性能评估指标体系
29
前沿趋势
目标=端到端自主与具身智能 · 大模型驱动的任务理解与执行 · 具身智能在无人系统中的前沿进展
前沿趋势目标=端到端自主
30
课程综合实战与项目答辩
目标=以小组形式完成一个无人系统感知… · 从需求分析 · 系统设计
课程综合实战项目答辩