GPU实时HJ可达性求解器进入机器人控制回路

Kevin Weekly 与 Alexandre M. Bayen 提出并实现了一个 CUDA 版 WENO5+TVD-RK3+Lax-Friedrichs 水平集 Hamilton-Jacobi-Isaacs 求解器，支持 2D、3D、4D 动力学，作者称其速度足以在机器人控制回路内运行。 在单块 NVIDIA RTX 4000 Ada 工作站 GPU 上以 FP32 计算时，3D Air3D 可计算安全集（BRT）达 112 Hz、4D 追逃 BRT 达 61 Hz、2D 受风漂移体 BRT 达 74–147 Hz，比同精度 JAX 参考实现 hj_reachability 快 5.9–17.5 倍；FP64 下在八个基准案例上与 hj_reachability 一致，Air3D 的参考单元数误差在 0.04% 以内，快 2.0–4.6 倍。在嵌入式 NVIDIA Jetson AGX Thor 上，Air3D（N=41）达 66 Hz、2D 漂移体达 54 Hz，比同设备上的 hj_reachability 快 3.8–8.9 倍。 上述结果来自预印本，尚未经同行评议。闭环验证仅在仿真中进行：六架四旋翼在时变非均匀风场下的野火响应仿真中，每步耗时 4.0 ms；报道未给出实机运行结果。

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还没有足够的连续观测数据，暂不绘制趋势。