Un esquema de acoplamiento dinámico autónomo de vehículo aéreo no tripulado (UAV)/vehículo terrestre no tripulado (UGV) en entornos sin GPS
Autores: Cheng, Cheng; Li, Xiuxian; Xie, Lihua; Li, Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un esquema de acoplamiento dinámico autónomo de vehículo aéreo no tripulado (UAV)/vehículo terrestre no tripulado (UGV) en entornos sin GPS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Navegación
Aterrizaje
Vehículo aéreo no tripulado
Visión
Banda ultraancha
Fusión de sensores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio diseña un esquema de navegación y aterrizaje para un vehículo aéreo no tripulado (VANT) que permite aterrizar de forma autónoma en un vehículo terrestre no tripulado (VTT) en movimiento arbitrario en entornos sin GPS, basado en visión, banda ultraancha (UWB) e información del sistema. En la fase de aproximación, se propone un algoritmo efectivo de olvido de múltiples innovaciones (MIFG) para estimar la posición del VANT en relación con el objetivo utilizando datos históricos (distancia estimada y mediciones de desplazamiento relativo). Usando estas estimaciones, se desarrolla un controlador de navegación proporcional saturado, mediante el cual el VANT puede acercarse al objetivo, haciendo que el VTT entre en el campo de visión (FOV) de la cámara desplegada en el VANT. Luego, se propone un algoritmo de estimación por fusión de sensores basado en un filtro de Kalman extendido (EKF) para lograr un aterrizaje preciso. Finalmente, se utiliza un ejemplo numérico y un experimento real para respaldar los resultados teóricos.
Descripción
Este estudio diseña un esquema de navegación y aterrizaje para un vehículo aéreo no tripulado (VANT) que permite aterrizar de forma autónoma en un vehículo terrestre no tripulado (VTT) en movimiento arbitrario en entornos sin GPS, basado en visión, banda ultraancha (UWB) e información del sistema. En la fase de aproximación, se propone un algoritmo efectivo de olvido de múltiples innovaciones (MIFG) para estimar la posición del VANT en relación con el objetivo utilizando datos históricos (distancia estimada y mediciones de desplazamiento relativo). Usando estas estimaciones, se desarrolla un controlador de navegación proporcional saturado, mediante el cual el VANT puede acercarse al objetivo, haciendo que el VTT entre en el campo de visión (FOV) de la cámara desplegada en el VANT. Luego, se propone un algoritmo de estimación por fusión de sensores basado en un filtro de Kalman extendido (EKF) para lograr un aterrizaje preciso. Finalmente, se utiliza un ejemplo numérico y un experimento real para respaldar los resultados teóricos.