自动和自主

Automatic and autonomous

自动控制技术,是指操作一套执行机构,完成目标明确,过程已知的任务;

自主控制技术,是指操作一套执行机构,完成目标明确,过程相对未知的任务;

通过这个定义,自主控制可以理解为对过程中的动态因素做出反应的自动控制技术。

在船舶领域来举例子,操作船舶从A点到B点,不考虑航行过程中的动态障碍物,根据航速不同可以分为AP Track和DP Track,都属于自动控制的范畴。

航行过程中考虑动态障碍物,通过感知系统识别,通过决策系统做出反应,再通过自动控制执行,这就属于自主控制的范畴了。

感知、决策、控制作为自主的关键技术,也是目前学术和工业界研究的重点。

控制部分其实非常复杂,需要和船舶水动力以及复杂的环境力打交道,只是因为这部分内容被研究了很久,也有一些成熟的产品,所以作为自主技术的一部分,被认为是相对成熟的部分,得到的关注并不多。

事实上,在最终系统实现的时候,控制方案如何获得依然是个问题。即使有了成熟的DP Track的解决方案,控制系统接受决策系统指挥还存在不少接口和定制工作。毕竟,把本身设计给人操作的控制系统交由计算机操作,这本身就是个值得探讨的技术问题。

一旦脱离了控制,决策系统就是个纯软件问题,注意力可以集中在算法设计,由于缺乏验证手段,可以被看做门槛极低,尤其是所谓的避碰辅助系统。

在大多数情况下,脱离控制去考虑决策是不合理的,由自动控制系统带来的操作能力和限制,都应该是决策系统应该考虑的要素。最终,自主系统会(更加充分的利用操纵性)做出一些人做不出的更有效的动作,会(考虑操作性限制)避免执行一些危险的动作。