Auto-localización de drones atados sin un sensor de fuerza de cable en entornos sin GPS
Autores: Al-Radaideh, Amer; Sun, Liang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Auto-localización de drones atados sin un sensor de fuerza de cable en entornos sin GPS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Auto-localización
Dron atado
Sensor de fuerza de tensión del cable
Entornos sin GPS
Filtro de Kalman extendido
Señales PWM
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento considera la auto-localización de un dron atado sin utilizar un sensor de fuerza de tensión del cable en entornos sin GPS. El problema original se convierte en un problema de estimación de estado, donde se estima la fuerza de tensión del cable y la posición tridimensional del dron con respecto a una plataforma terrestre utilizando un filtro de Kalman extendido (EKF). El enfoque propuesto utiliza los datos reportados por los motores eléctricos a bordo (es decir, las señales de modulación por ancho de pulso (PWM)), acelerómetros, giroscopios y altímetro, integrados en las unidades de medida inercial (IMU) comerciales. Se llevó a cabo un experimento de identificación del sistema para determinar el modelo que calcula la fuerza de empuje del dron utilizando las señales PWM. El enfoque propuesto se comparó con un trabajo existente que asume una fuerza de tensión del cable conocida. Los resultados de la simulación muestran que el enfoque propuesto produce estimaciones con errores de menos de 0.3 m cuando la fuerza de tensión del cable real es mayor a 1 N.
Descripción
Este documento considera la auto-localización de un dron atado sin utilizar un sensor de fuerza de tensión del cable en entornos sin GPS. El problema original se convierte en un problema de estimación de estado, donde se estima la fuerza de tensión del cable y la posición tridimensional del dron con respecto a una plataforma terrestre utilizando un filtro de Kalman extendido (EKF). El enfoque propuesto utiliza los datos reportados por los motores eléctricos a bordo (es decir, las señales de modulación por ancho de pulso (PWM)), acelerómetros, giroscopios y altímetro, integrados en las unidades de medida inercial (IMU) comerciales. Se llevó a cabo un experimento de identificación del sistema para determinar el modelo que calcula la fuerza de empuje del dron utilizando las señales PWM. El enfoque propuesto se comparó con un trabajo existente que asume una fuerza de tensión del cable conocida. Los resultados de la simulación muestran que el enfoque propuesto produce estimaciones con errores de menos de 0.3 m cuando la fuerza de tensión del cable real es mayor a 1 N.