Opracowanie algorytmu sterowania lotem mikrosamolotu w nieznanym terenie miejskim

• Autorzy: Kownacki C.

Warianty tytułu

EN

Study on flight control algorithm of micro aerial vehicle in unknown urban enviroment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje koncepcję algorytmu autonomicznego sterowania lotem w kanionach ulic z wykorzysta- niem dwóch laserowych czujników odległości oraz zaawansowanego układu autopilota. Czujniki laserowe zamontowane w układzie V monitorują odległość pomiędzy mikrosamolotem a budynkami tworzącymi kanion ulicy. Wbudowane w autopilota dodatkowe oprogramowanie realizujące opracowany algorytm sterowania oparty o regulatory PID przejmuje kontrolę nad lotem mikrosamolotu w momencie wykrycia zagrożenia. W celu analizy skuteczności proponowanego algorytmu opracowano symulację w środowisku MATLAB – SIMULINK, której wyniki prezentują bezkolizyjne trajektorie lotu w przykładowych kanionach ulic. Dlatego też implementacja opracowanego algorytmu pozwoli zbudować mikrosamolot zdolny do autonomicznego lotu w terenie miejskim.

EN

The paper describes the idea of autonomous flight control of micro aerial vehicle in streets’ canyons, which is based on two laser rangefinders and advanced autopilot. The sensors are mounted so as to create plane V shape of laser beams and they are scanning distance between micro aerial vehicle and buildings creating street canyon. The additional routine realizing conducted algorithm based on PID controllers can be built in the autopilot firmware and it will take charge of flight control when critical distance is detected. To analyze effectiveness of proposed algo- rithm, the simulation experiment was prepared in MATLAB – SIMULINK software and its results present collision free flight trajectories. So the realization of proposed algorithm allows creating autonomous micro aerial vehicle which will be able to fly in urban environment.

Słowa kluczowe

PL

sterowanie; mikrosamolot; algorytm

EN

control; microplane model; algorithms

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Acta Mechanica et Automatica
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 4, no. 3
• Strony: 87--93
• 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.