In dieser Arbeit präsentieren wir APACE, ein System zur Erzeugung agiler und wahrnehmungsbewusster Trajektorien für Quadrotoren. Unser Ansatz berücksichtigt nicht nur die Sichtbarkeit von Merkmalen, sondern auch deren Zuordenbarkeit zwischen aufeinanderfolgenden Bildframes, was entscheidend für die Genauigkeit der visuellen Zustandsschätzung ist.
Wir entwickeln ein differenzierbares Sichtbarkeitsmodell, das eine effiziente Optimierung der Trajektorie in zwei Schritten ermöglicht: Zunächst wird die Vertikalkovisibilität der Merkmale entlang der Trajektorie maximiert, um möglichst viele Merkmale in das Sichtfeld des Quadrotors zu bringen. Anschließend wird die Gierwinkeltrajektor ie optimiert, um die Gesamtkovisibilität weiter zu erhöhen.
Die Validierung in fotorealistischen Simulationen und Realweltexperimenten zeigt, dass unsere Methode die Genauigkeit der visuellen Zustandsschätzung deutlich verbessert und die Wurzel-Mittel-Quadrat-Abweichung (RMSE) um bis zu eine Größenordnung reduziert. Insbesondere in Umgebungen mit geringer Textur liefert unser Ansatz robuste und zuverlässige Ergebnisse.
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