Algorytm sterowania lotem mikrosamolotu w kanionie ulic z wykorzystaniem systemu wizyjnego

• Autorzy: Kownacki C.

Warianty tytułu

EN

Control algorithm of micro aerial vehicle flight in streets' canyons based on vision system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia algorytm autonomicznego sterowania lotem mikrosamolotu w kanionach ulic z wykorzystaniem obrazu z kamery jako nośnika informacji o otoczeniu mikrosamolotu. Struktura algorytmu i proces przetwarzania informacji video została tak skonstruowana, aby możliwa była jego realizacja z wykorzystaniem dostępnych urządzeń tj. mikrokamer, zaawansowanego autopilota oraz procesorów sygnałowych DSP. Na podstawie opracowanego modelu algorytmu przygotowano i wykonano badania symulacyjne. Uzyskane wyniki potwierdzają skuteczność opracowanego algorytmu w autonomicznym sterowaniu lotem mikrosamolotu w kanionach ulic. Jednakże przeprowadzone symulacje nie wykorzystywały rzeczywistego obrazu video, a jedynie uproszczony model perspektywicznego obrazu mapy ulicy. Dlatego też należy przeprowadzić dalsze badania uwzględniające wszystkie etapy przetwarzania obrazu.

EN

The paper presents a control algorithm of autonomous flight of micro aerial vehicle in streets’ canyon using camera as a source of information about surrounding environment. The algorithm structure and the video processing routines were designed in the way which enables possibility of the algorithm realization using available devices such as micro cameras, advanced autopilots and DSP processors. Basing on the designed algorithm model a simulation experiment was conducted. The results confirm the effectiveness of the proposed control algorithm of micro aerial vehicle autonomous flight in streets’ canyons. The simulation didn’t use the real video signal, but only simplified model of perspective view on street map was employed. That is why the research should be continued including all steps of video processing routine.

Słowa kluczowe

PL

sterowanie; mikrosamolot; przetwarzanie obrazów; algorytm

EN

control; microplane model; video processing; algorithms

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Acta Mechanica et Automatica
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 4, no. 3
• Strony: 76--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., Rys., Wykr.

Twórcy

autor

Kownacki C.

Bibliografia

• 1. Anderson E. (2002), Extremal control and unmanned air vehicle trajectory generation, Master’s thesis, Brigham Young University.
• 2. Dong T., Liao X. H., Zhang R., Sun Z., Song Y. D. (2005), Path Tracking and Obstacle Avoidance of UAVs - Fuzzy Logic Approach, FUZZ '05, The 14th IEEE International Conference on Fuzzy Systems, Reno, 43-48.
• 3. Frew E., Langelan J. (2005), Receding Time Horizon Control for Passive, Non-cooperative UAV See-and-Avoid, IEEE International Conference on Robotics and Automation, Barcelona, Spain.
• 4. Frew E., Sengupta R. (2004), Obstacle Avoidance with Sensor Uncertainty for Small Unmanned Aircraft, 43rd IEEE Conference on Decision and Control, Paradise Island, Bahamas.
• 5. Frew E., Spry S., Howell A., Hedrick J. K., Sengupta R. (2004), Flight Demonstrations of Self-Directed Collaborative Navigation of Small Unmanned Aircraft, AIAA 3rd Unmanned Unlimited Technical Conference, Workshop, & Exhibit, Chicago, IL.
• 6. Frew E. (2004a), Vision-Based Road Following Using a Small Autonomous Aircraft, IEEE Aerospace Conference, Big Sky, MT.
• 7. Frew W. (2004b), Stereo-Vision-Based Control of a Small Autonomous Aircraft Following a Road, Second Annual Swarming Conference, Crystal City, MD.
• 8. He Z. (2006), Venkataraman Iyer R., Chandler P.R.: Vision-based UAV flight control and obstacle avoidance, IEEE Automatic Control Conference.
• 9. Kownacki C. (2009), Guidance and obstacle avoidance of MAV in uncertain urban environment, European Micro Aerial Vehicle Conference and Flight Competition 2009: EMAV’2009, Delft Holandia.
• 10. Rathinam S., Kim Z., Sengupta R. (2006), Vision-Based Following of Structures Using an Unmanned Aerial Vehicle (UAV), RESEARCH REPORT UCB-ITS-RR-2006-1, Institute of Transportation Studies University of California at Berkeley.
• 11. Saunders J. B., Call B., Curtis A., Beard R. W., McLain T. W. (2005), Static and Dynamic Obstacle Avoidance in Miniature Air Vehicles, Infotech@Aerospace, AIAA, Arlington, Virginia.
• 12. Zufferey J.-C., Beyeler A., Floreano D. (2009), Optic Flow to Steer and Avoid Collisions in 3D in Flying Insects and Robots, Berlin, Springer.
• 13. Zufferey J.-C., Klaptocz A., Beyeler A., Nicoud J.-D., Floreano, D. (2007), A 10-gram Vision-based Flying Robot, Advanced Robotics, 21(14), 1671-1684.