Método de Evaluación de Salud de Actuadores Basado en ATSUKF para Vehículos Aéreos No Tripulados Cuadricópteros
Autores: Zhang, Zhenxin; Zhang, Meng; Li, Guoxi; Qin, Shilong; Xu, Chunxiao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Método de Evaluación de Salud de Actuadores Basado en ATSUKF para Vehículos Aéreos No Tripulados Cuadricópteros
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Actuador
Vehículo aéreo no tripulado quadrotor
Evaluación de salud
Filtro de Kalman no detectado
Mecanismo de degradación
Experimentos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El actuador, que generalmente consiste en motores, regulaciones eléctricas y hélices, es el componente clave del Vehículo Aéreo No Tripulado quadrotor. Durante la operación del UAV, los actuadores son propensos a degradar su rendimiento e incluso causar fallos graves, lo que afecta la calidad del servicio y la seguridad de vuelo de los Vehículos Aéreos No Tripulados. Por lo tanto, el monitoreo y la evaluación oportunos y precisos de la condición de salud de los actuadores son de gran importancia para garantizar la fiabilidad de la misión de los UAV. Este documento propone un método de evaluación de salud de actuadores basado en un Filtro de Kalman Sin Ruido Adaptativo de Dos Etapas para Vehículos Aéreos No Tripulados tipo Quadcopter. En primer lugar, se establece una ecuación de espacio de estado basada en un análisis dinámico para caracterizar el mecanismo de degradación del actuador. Luego, al modificar el algoritmo del Filtro de Kalman Sin Ruido de Dos Etapas, se construye el algoritmo del Filtro de Kalman Sin Ruido Adaptativo de Dos Etapas combinando el criterio de divergencia del filtro y la técnica de emparejamiento de covarianza para implementar la evaluación de salud de los actuadores. Finalmente, se llevan a cabo experimentos para diferentes escenarios de degradación para verificar la efectividad del método propuesto.
Descripción
El actuador, que generalmente consiste en motores, regulaciones eléctricas y hélices, es el componente clave del Vehículo Aéreo No Tripulado quadrotor. Durante la operación del UAV, los actuadores son propensos a degradar su rendimiento e incluso causar fallos graves, lo que afecta la calidad del servicio y la seguridad de vuelo de los Vehículos Aéreos No Tripulados. Por lo tanto, el monitoreo y la evaluación oportunos y precisos de la condición de salud de los actuadores son de gran importancia para garantizar la fiabilidad de la misión de los UAV. Este documento propone un método de evaluación de salud de actuadores basado en un Filtro de Kalman Sin Ruido Adaptativo de Dos Etapas para Vehículos Aéreos No Tripulados tipo Quadcopter. En primer lugar, se establece una ecuación de espacio de estado basada en un análisis dinámico para caracterizar el mecanismo de degradación del actuador. Luego, al modificar el algoritmo del Filtro de Kalman Sin Ruido de Dos Etapas, se construye el algoritmo del Filtro de Kalman Sin Ruido Adaptativo de Dos Etapas combinando el criterio de divergencia del filtro y la técnica de emparejamiento de covarianza para implementar la evaluación de salud de los actuadores. Finalmente, se llevan a cabo experimentos para diferentes escenarios de degradación para verificar la efectividad del método propuesto.