Narzędzia help

Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
first previous next last
cannonical link button


TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation

Tytuł artykułu

Errors of UAV autonomous landing system for different radio beacon configurations

Autorzy Kelner, J. M.  Ziółkowski, C. 
Treść / Zawartość
Warianty tytułu
Języki publikacji EN
EN At the turn of the 20th and 21st centuries, development of microelectronics and microwave techniques allowed for minimization of electronic devices and systems, and the use of microwave frequency bands for modern radio communication systems. On the other hand, the global navigation satellite system (GNSS) have contributed to the popularization of radio navigation in civilian applications. These factors had a direct impact on the development and dissemination of unmanned aerial vehicles (UAVs). In the initial period, the UAVs were used mainly for the army needs. This results also from the legal aspects of the UAV use in the airspace. Currently, commercial UAVs for civilian applications, such as image recognition, monitoring, transport, etc., are presented increasingly. Generally, the GNSS system accuracy for the UAV positioning during a flight is enough. However, the GNSS use for automatic takeoff and landing may be insufficient. The extensive, ground-based navigation support systems used at airports by manned aircraft testify to these. In the UAV case, such systems are not used due to their complexity and price. For this reason, the novel dedicated take-off and landing systems are developed. The proposal of the autonomous landing system, which is based on the Doppler effect, was presented in 2017. In this case, the square-based beacon configuration was analyzed. This paper shows the influence of various beacon configurations in the Doppler-based landing system on the positioning error during the UAV landing approach.
Słowa kluczowe
EN aviation   Global Navigation Satellite System (GNSS)   autonomous landing system   unmanned aerial vehicle (UAV)   Doppler-based Landing System   drone   UAV drone   Doppler effect  
Wydawca Faculty of Navigation, Gdynia Maritime University
Czasopismo TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation
Rocznik 2019
Tom Vol. 13, no. 2
Strony 429--435
Opis fizyczny Bibliogr. 37 poz., rys., tab.
autor Kelner, J. M.
  • Military University of Technology, Warsaw, Poland
autor Ziółkowski, C.
  • Military University of Technology, Warsaw, Poland 
[1] Groves, P.D.  2013.  Principles  of  GNSS,  inertial,  and  multisensor  integrated  navigation  systems,  2nd  ed.  Boston, MA, USA: Artech House. 
[2] Tortonesi, M.,  Stefanelli, C.,  Benvegnu, E.,  Ford, K.,  Suri, N.  &  Linderman, M.  2012.  Multiple‐UAV  coordination  and  communications  in  tactical  edge  networks. IEEE Communications Magazine 50(10): 48–55. 
[3] Orfanus, D.  de Freitas, E.P.  &  Eliassen, F.  2016.  Selforganization  as  a  supporting  paradigm  for  military  UAV  relay  networks.  IEEE  Communications  Letters  20(4): 804–807.
[4] Ma’sum, M.A.,  Arrofi, M.K.,  Jati, G.,  Arifin, F.,  Kurniawan, M.N.,  Mursanto, P.  &  Jatmiko,  W.  2013.  Simulation  of  intelligent  unmanned  aerial  vehicle  (UAV)  for  military  surveillance.  2013  International  Conference on Advanced Computer Science and Information  Systems (ICACSIS), Bali, Indonesia, 28–29 September 2013:  161–166
[5] Babak, S.,  Myslovych, M.  &  Sysak, R.  2016.  Module  structure  of  UAV‐based  computerized  systems  for  remote  environment  monitoring  of  energy  facilities.  2016 17th International Conference Computational Problems  of Electrical Engineering (CPEE), Sandomierz, Poland, 14– 17 September  2016: 1–3
[6] Daliento, S.,  Chouder, A.,  Guerriero, P.,  Pavan, A.M.,  Mellit, A.,  Moeini, R.  &  Tricoli, P.  2017.  Monitoring,  diagnosis, and power forecasting for photovoltaic fields:  A  review.  International  Journal  of  Photoenergy  2017(e1356851): 1–13.
[7] Quater, P.B.,  Grimaccia, F.,  Leva, S.  Mussetta, M.  &  Aghaei, M.  2014.  Light  unmanned  aerial  vehicles  (UAVs) for cooperative inspection of PV plants. IEEE  Journal of Photovoltaics 4(4):1107–1113. 
[8] Grimaccia, F.,  Aghaei, M.,  Mussetta, M.,  Leva, S.  &  Quater, P.B. 2015. Planning for PV plant performance  monitoring  by  means  of  unmanned  aerial  systems  (UAS). International Journal of Energy and Environmental  Engineering 6(1): 47–54.
[9] Berni, J.A.J., Zarco‐Tejada, P.J., Suarez, L. & Fereres, E.  2009.  Thermal  and  narrowband  multispectral  remote  sensing for vegetation monitoring from an unmanned  aerial vehicle. IEEE Transactions on Geoscience and Remote  Sensing 47(3): 722–738.
[10] Wijitdechakul, J.,  Sasaki, S.,  Kiyoki, Y.  &  Koopipat, C.  2016. UAV‐based multispectral image analysis system  with  semantic  computing  for  agricultural  health  conditions monitoring and real‐time management. 2016  International  Electronics  Symposium  (IES),  Denpasar,  Indonesia, 29–30 September 2016: 459–464. 
[11] Yuan, C., Liu, Z., & Zhang, Y. 2016. Vision‐based forest  fire  detection  in  aerial  images  for  firefighting  using  UAVs.  2016  International  Conference  on  Unmanned  Aircraft Systems (ICUAS), Arlington, VA, USA, 7–10 June  2016: 1200–1205. 
[12] Ghamry, K.A.,  Kamel, M.A.  &  Zhang, Y.  2016.  Cooperative forest monitoring and fire detection using a  team  of  UAVs‐UGVs.  2016  International  Conference  on  Unmanned Aircraft Systems (ICUAS), Arlington, VA, USA,  7–10 June 2016: 1206–1211
[13] Rathinam, S.,  Almeida, P.,  Kim, Z.,  Jackson, S.,  Tinka, A.,  Grossman, W.  &  Sengupta, R.  2007.  Autonomous searching and tracking of a river using an UAV. 2007 American Control Conference (ACC), New York,  NY, USA, 9–13 July 2007: 359–364.
[14] Popescu, D.,  Ichim, L.  &  Caramihale, T.  2015.  Flood  areas detection based on UAV surveillance system. 2015  19th  International  Conference  on  System  Theory,  Control  and  Computing  (ICSTCC),  Cheile  Gradistei,  Romania, 14–16 October 2015: 753–758.
[15] Lu, Y.  Macias, D.  Dean, Z.S.,  Kreger, N.R.  &  Wong, P.K. 2015. A UAV‐mounted whole cell biosensor  system for environmental monitoring applications. IEEE  Transactions on NanoBioscience 14(8): 811–817. 
[16] Erdos, D.,  Erdos, A.  &  Watkins, S.E.  2013.  An  experimental  UAV  system  for  search  and  rescue  challenge.  IEEE  Aerospace  and  Electronic  Systems  Magazine 28(5): 32–37. 
[17] Mozaffari, M., Saad, W. Bennis, M. & Debbah, M. 2017.  Optimal transport theory for cell association in UAVenabled cellular networks. IEEE Communications Letters  21(9): 2053–2056.
[18] Hoareau, G.,  Liebenberg, J.J.,  Musial, J.G.  &  Whitman, T.R. 2016. Package transport by unmanned aerial  vehicles. Patent US20160068265 A1
[19] Towards a European strategy for the development of  civil applications of Remotely Piloted Aircraft Systems  (RPAS).  2012.  Brussels,  Belgium:  Council  of  the  European Union
[20] van Blyenburgh, P. 2012. Towards a European strategy  for the development of civil applications of RPAS. UAS  Vision. Available:‐aeuropean‐strategy‐for‐the‐development‐of‐civilapplications‐of‐rpas/ 
[21] Duszczyk, M. 2017. Forecasts for the drone market are  promising  (in Polish).  Rzeczpospolita,  Available:‐Prognozy‐dlarynku‐dronow‐sa‐obiecujace.html
[22] Kaplan, E.D. & Hegarty, C. (eds). 2005. Understanding  GPS:  Principles  and  applications,  2nd  ed.  Boston,  MA,  USA: Artech House, 2005. 
[23] van Diggelen, F. 2009. A‐GPS: Assisted GPS, GNSS, and  SBAS. Boston, MA, USA: Artech House, 2009. 
[24] Kayton, M.  &  Fried, W.R.  1997.  Avionics  navigation  systems,  2nd  ed.  New  York,  NY,  USA:  WileyInterscience. 
[25] Kelner, J.M.,  Ziółkowski, C.  &  Nowosielski, L.  2016.  Local navigation system for VTOLs used on the vessels.  2016  IEEE/ION  Position,  Location  and  Navigation  Symposium  (PLANS),  Savannah,  GA,  USA11–14  April  2016: 415–421. 
[26] Kelner, J.M.,  Ziółkowski, C.  &  Kachel, L.  2008.  The  empirical verification of the location method based on  the doppler effect. 2008 17th International Conference on  Microwaves,  Radar  and  Wireless  Communications  (MIKON), Wrocław, Poland, 19–21 May 2008. vol. 3: 755– 758. 
[27] Kelner, J.M.  2010.  Analysis  of  the  Doppler  location  method  of  the  radio  waves  emission  sources,  Ph.D.  Thesis (in Polish). Warsaw, Poland: Military University  of Technology. 
[28] Gajewski, P., Ziółkowski, C. & Kelner, J.M. 2012. Using  SDF method for simultaneous location of multiple radio  transmitters.  2012  19th  International  Conference  on  Microwave Radar and Wireless Communications (MIKON),  Warsaw, Poland, 21–23 May 2012. vol. 2: 634–637. 
[29] Kelner, J.M.  2011.  Positioning  an  aircraft  using  the  TDSDF method. Polish Journal of Environmental Studies  20(5A): 80–84. 
[30] Kelner, J.M.  &  Ziółkowski, C.  2011.  The  concept  of  Doppler  Landing  Approach  Precision  System  (DOLAPS)  Polish  Journal  of  Environmental  Studies  20(5A): 85–90. 
[31] Kelner, J.M.  &  Ziółkowski, C.  2017.  Doppler  effectbased automatic landing procedure for UAV in difficult  access environments. Journal of Advanced Transportation  2017(e8092718): 1–9. 
[32] Kelner, J.M.,  Ziółkowski, C.  &  Marszałek, P.  2016.  Influence  of  the  frequency  stability  on  the  emitter  position  in  SDF  method.  2016  17th  International  Conference  on  Military  Communications  and  Information  Systems (ICMCIS), Brussels, Belgium, 23‐24 May 2016: 1– 6. 
[33] Grayver, E.  2012.  Implementing  software  defined  radio.  New York, NY, USA: Springer. 
[34] Mitola, J.  2000.  Software  radio  architecture:  objectoriented  approaches  to  wireless  systems  engineering.  New York, NY, USA: Wiley.
[35] Kelner, J.M.  &  Ziółkowski, C.  2015.  The  use  of  SDF  technology  to  BPSK  and  QPSK  emission  sources’  location (in Polish). Przegląd Elektrotechniczny 91(3): 61– 65. 
[36] Stefański, J.  2015.  Asynchronous  time  difference  of  arrival  (ATDOA)  method.  Pervasive  and  Mobile  Computing 23: 80–88. 
[37] Sadowski, J. & Stefański, J. 2017. Asynchronous phaselocation  system.  Journal  of  Marine  Engineering  &  Technology 16(4): 400–408
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019). W oryginale błędna numeracja bibliografii.
Kolekcja BazTech
Identyfikator YADDA bwmeta1.element.baztech-824a8363-3aa1-412b-be1d-21f7115fa7bd
DOI 10.12716/1001.13.02.22