Τα αυστηρά όρια ισχύος των μικρών drones αναχαίτισης περιορίζουν τη χρήση επαναχρησιμοποιούμενων ωφέλιμων φορτίων κατευθυνόμενης ενέργειας, όπως RF jammers και πηγές Υψηλής Ισχύος Μικροκυμάτων (HPM). Οι δέσμες υψηλού κέρδους μπορούν να κλείσουν τον προϋπολογισμό ζεύξης με ελάχιστη ισχύ εκπομπής, όμως το στενό Πεδίο Ορατότητας (FoV) που απαιτούν συγκρούεται με τους επιθετικούς ελιγμούς ενός multi-rotor σε καταδίωξη. Η εργασία επιλύει αυτή τη σύγκρουση με ένα φίλτρο ασφαλείας που λαμβάνει υπόψη το υλικό, βασισμένο σε Συναρτήσεις Φραγμού Ελέγχου (CBF) στην πολλαπλότητα SE(3). Το φίλτρο παρέχει τυπικές εγγυήσεις σκόπευσης, επιτρέποντας κεραίες υψηλής κατευθυντικότητας των οποίων το κέρδος διαφορετικά θα θυσιαζόταν για ανοχή στη σκόπευση. Τα όρια ηλεκτρονικής στρέψης μιας στοιχειοκεραίας διατυπώνονται ως περιορισμός ασφαλείας σχετικού βαθμού δύο με αναλυτικά επαληθευμένες παραγώγους Lie, και το προκύπτον Τετραγωνικό Πρόβλημα (QP) επιλύεται μέσω ADMM με παραγοντοποίηση πυρήνα σταθερού χρόνου. Η επαλήθευση σε μη γραμμική προσομοίωση SE(3) και σε προσαρμοσμένο περιβάλλον Software-in-the-Loop (SITL) 6 βαθμών ελευθερίας δείχνει ότι το προτεινόμενο CBF εξαλείφει όλες τις παραβιάσεις FoV και ανακτά έως 12,0 dB κέρδους κεραίας με στένωση της δέσμης. Η προσέγγιση δείχνει επίσης ότι ο συμβατικός περιορισμός της γωνίας pitch δεν προσφέρει ουσιαστικό όφελος έναντι των παραβιάσεων FoV, αποφεύγει τις σοβαρές αστοχίες λόγω κορεσμού ενεργοποιητών των αρχιτεκτονικών MPC-CBF πολλαπλών βημάτων, και εκτελείται αξιόπιστα σε λιγότερο από 350 μs.
The animation below compares two methods on the SE(3) CBF scenario: the unfiltered controller (red) and the proposed ADMM-CBF safety filter (blue), which maintains FoV pointing throughout the pursuit maneuver.