Reinforcement Learning-Based Autonomous Underwater Vehicle Waypoint Generation Algorithm in Dynamic Environments

해양 과학 및 군사 작전에 대한 수요가 증가함에 따라 자율 수중 차량(autonomous underwater vehicle, AUV)의 중요성이 점차 커지고 있다. AUV는 유연한 각도 변화를 바탕으로 다양한 임무에서 성공률 높은 제어를 달성할 수 있다. 그러나 대부분의 기존 연구는 주로 단순한 환경에서의 실험과 AUV 작전에서의 고유한 방향성을 간과한다. 이에 본 논문은 AUV의 방향 정책 강화학습 알고리즘(directional policy reinforcement learning, DPRL)을 통한 변침점 생성 알고리즘 기반의 AUV 임무 수행 전략을 제안한다. 이때 장애물의 크기 및 위치, 목표물의 위치, 그리고 목표물에 대한 접근 각도를 나타내는 충격 각도를 무작위로 설정한 동적인 환경에서의 실험 결과를 통하여 본 알고리즘의 우수성을 입증한다.

Authors

Publication Details

Journal
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
Published
2025-05-22
DOI
https://doi.org/10.7840/kics.2025.50.5.712
Primary Topic
Robotic Path Planning Algorithms
Type
article
Field-Weighted Citation Impact
0.00
Controls
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article

Reinforcement Learning-Based Autonomous Underwater Vehicle Waypoint Generation Algorithm in Dynamic Environments

Hyunsoo Lee, Youngdae Kim, Joongheon Kim, Il-Seok Song et al.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
Robotic Path Planning Algorithms
article

Reinforcement Learning-Based Autonomous Underwater Vehicle Waypoint Generation Algorithm in Dynamic Environments

Hyunsoo Lee, Youngdae Kim, Joongheon Kim, Il-Seok Song, Soohyun Park, Seunghwan Kim, Emily Jimin Roh
article en

Abstract

해양 과학 및 군사 작전에 대한 수요가 증가함에 따라 자율 수중 차량(autonomous underwater vehicle, AUV)의 중요성이 점차 커지고 있다. AUV는 유연한 각도 변화를 바탕으로 다양한 임무에서 성공률 높은 제어를 달성할 수 있다. 그러나 대부분의 기존 연구는 주로 단순한 환경에서의 실험과 AUV 작전에서의 고유한 방향성을 간과한다. 이에 본 논문은 AUV의 방향 정책 강화학습 알고리즘(directional policy reinforcement learning, DPRL)을 통한 변침점 생성 알고리즘 기반의 AUV 임무 수행 전략을 제안한다. 이때 장애물의 크기 및 위치, 목표물의 위치, 그리고 목표물에 대한 접근 각도를 나타내는 충격 각도를 무작위로 설정한 동적인 환경에서의 실험 결과를 통하여 본 알고리즘의 우수성을 입증한다.

The Journal of Korean Institute of Communications and Information SciencesVol. 50(5)
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Robotic Path Planning Algorithms
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