Acoplamiento de GPS/MEMS IMU para la determinación de actitud de pequeños UAV con COTS
Autores: Strohmeier, Michael; Montenegro, Sergio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Acoplamiento de GPS/MEMS IMU para la determinación de actitud de pequeños UAV con COTS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propone
Sistema de determinación de actitud
Vehículos aéreos no tripulados pequeños
GPS
Unidad de medición inercial MEMS
Fusión de sensores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un sistema de determinación de actitud para pequeños Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV) con un límite de peso de 5 kg y una huella pequeña de 0,5 m x 0,5 m. El sistema se realiza acoplando mediciones de código y fase portadora del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) de una sola frecuencia con los datos adquiridos de una Unidad de Medición Inercial (IMU) de Sistemas Micro-Electro-Mecánicos (MEMS) utilizando solo Componentes-Estándar-Disponibles-Comercialmente (COTS) de grado de consumidor. La fusión de sensores se logra utilizando dos Filtros de Kalman Extendidos (EKF) que están acoplados intercambiando información sobre la línea base actualmente estimada. Con una línea base de 48 cm, la precisión de rumbo estático del sistema propuesto es comparable a la de un sistema de rumbo GPS de una sola frecuencia comercial con una precisión de aproximadamente 0,25 grados/m. Las pruebas de vuelo muestran que el sistema propuesto es capaz de obtener una estimación de rumbo GPS confiable y estable sin un magnetómetro auxiliar.
Descripción
Este documento propone un sistema de determinación de actitud para pequeños Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV) con un límite de peso de 5 kg y una huella pequeña de 0,5 m x 0,5 m. El sistema se realiza acoplando mediciones de código y fase portadora del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) de una sola frecuencia con los datos adquiridos de una Unidad de Medición Inercial (IMU) de Sistemas Micro-Electro-Mecánicos (MEMS) utilizando solo Componentes-Estándar-Disponibles-Comercialmente (COTS) de grado de consumidor. La fusión de sensores se logra utilizando dos Filtros de Kalman Extendidos (EKF) que están acoplados intercambiando información sobre la línea base actualmente estimada. Con una línea base de 48 cm, la precisión de rumbo estático del sistema propuesto es comparable a la de un sistema de rumbo GPS de una sola frecuencia comercial con una precisión de aproximadamente 0,25 grados/m. Las pruebas de vuelo muestran que el sistema propuesto es capaz de obtener una estimación de rumbo GPS confiable y estable sin un magnetómetro auxiliar.