Estimación Mejorada de Actitud y Altitud para UAVs Autónomos en Interiores
Autores: Bassolillo, Salvatore Rosario; D"Amato, Egidio; Notaro, Immacolata; Ariante, Gennaro; Del Core, Giuseppe; Mattei, Massimiliano
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estimación Mejorada de Actitud y Altitud para UAVs Autónomos en Interiores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Uav
Sectores civiles
Costos de producción
Precisión de navegación
Filtrado de Kalman
Fusión de sensores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, el uso de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) ha crecido considerablemente en los sectores civiles, debido a su alta flexibilidad de uso. Actualmente, dos puntos clave importantes están haciendo que sean cada vez más exitosos en el ámbito civil, a saber, la disminución de los costos de producción y el aumento de la precisión en la navegación. En este documento, proponemos un algoritmo de fusión de sensores basado en filtrado de Kalman, utilizando una plataforma de navegación de bajo costo que contiene una unidad de medida inercial (IMU), cinco sensores de rango ultrasónicos y una cámara de flujo óptico. El objetivo es mejorar la navegación en entornos interiores o sin GPS. Se considera una versión de múltiples tasas del Filtro de Kalman Extendido para abordar el uso de sensores heterogéneos con diferentes tasas de muestreo y la presencia de no linealidades en el modelo. La efectividad de la plataforma de sensores propuesta se evalúa mediante pruebas numéricas en el simulador de vuelo dinámico de un quadrotor. Los resultados muestran alta precisión y robustez del algoritmo de estimación de actitud, con un costo computacional reducido, estando listo para ser implementado en plataformas de bajo costo.
Descripción
En los últimos años, el uso de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) ha crecido considerablemente en los sectores civiles, debido a su alta flexibilidad de uso. Actualmente, dos puntos clave importantes están haciendo que sean cada vez más exitosos en el ámbito civil, a saber, la disminución de los costos de producción y el aumento de la precisión en la navegación. En este documento, proponemos un algoritmo de fusión de sensores basado en filtrado de Kalman, utilizando una plataforma de navegación de bajo costo que contiene una unidad de medida inercial (IMU), cinco sensores de rango ultrasónicos y una cámara de flujo óptico. El objetivo es mejorar la navegación en entornos interiores o sin GPS. Se considera una versión de múltiples tasas del Filtro de Kalman Extendido para abordar el uso de sensores heterogéneos con diferentes tasas de muestreo y la presencia de no linealidades en el modelo. La efectividad de la plataforma de sensores propuesta se evalúa mediante pruebas numéricas en el simulador de vuelo dinámico de un quadrotor. Los resultados muestran alta precisión y robustez del algoritmo de estimación de actitud, con un costo computacional reducido, estando listo para ser implementado en plataformas de bajo costo.