Planificación de Movimiento en Línea para Aeronaves de Ala Fija en Aterrizajes Automáticos Precisos sobre Plataformas Móviles
Autores: Liang, Jianjian; Wang, Shoukun; Wang, Bo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Planificación de Movimiento en Línea para Aeronaves de Ala Fija en Aterrizajes Automáticos Precisos sobre Plataformas Móviles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Propone
Aeronaves no tripuladas
Trayectoria de aterrizaje
Ala fija
Planificador de movimiento
Restricciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone la idea creativa de que un avión no tripulado de ala fija debería ajustar automáticamente su trayectoria de aterrizaje en 3D en línea para aterrizar en un punto de contacto dado, en lugar de seguir un ángulo de pendiente de planeo fijo pre-diseñado o una trayectoria de aterrizaje compuesta por dos puntos de referencia. Un avión de ala fija es un sistema típicamente sub-actuado y no holonómico, y su procedimiento de aterrizaje, que implica complejas restricciones cinemáticas y dinámicas, es un desafío, especialmente en algunos escenarios como el aterrizaje en un portaaviones, que tiene una pista muy corta y estrecha. La solución convencional de establecer una trayectoria de aterrizaje muy conservadora por adelantado y controlar el avión para que la siga sin un ajuste dinámico de la trayectoria de referencia no ha funcionado satisfactoriamente debido a la variación en los estados iniciales y las incertidumbres ambientales generalizadas. El planificador de movimiento mostrado en este estudio puede ajustar la trayectoria de aterrizaje de un avión en línea y guiar al avión para aterrizar en un punto fijo o en movimiento dado, mientras se ajusta a las estrictas restricciones. Tal planificador se compone de dos partes: una se utiliza para generar una serie de primitivas de movimiento que se ajustan a las restricciones dinámicas, y la otra se utiliza para evaluar esas primitivas y elegir la mejor para que el avión la ejecute. En este documento, las simulaciones numéricas demuestran que, cuando se le da una configuración de aterrizaje compuesta por posición, altitud y dirección, el planificador puede proporcionar una trayectoria de guía factible para que el avión aterrice con precisión.
Descripción
Este documento propone la idea creativa de que un avión no tripulado de ala fija debería ajustar automáticamente su trayectoria de aterrizaje en 3D en línea para aterrizar en un punto de contacto dado, en lugar de seguir un ángulo de pendiente de planeo fijo pre-diseñado o una trayectoria de aterrizaje compuesta por dos puntos de referencia. Un avión de ala fija es un sistema típicamente sub-actuado y no holonómico, y su procedimiento de aterrizaje, que implica complejas restricciones cinemáticas y dinámicas, es un desafío, especialmente en algunos escenarios como el aterrizaje en un portaaviones, que tiene una pista muy corta y estrecha. La solución convencional de establecer una trayectoria de aterrizaje muy conservadora por adelantado y controlar el avión para que la siga sin un ajuste dinámico de la trayectoria de referencia no ha funcionado satisfactoriamente debido a la variación en los estados iniciales y las incertidumbres ambientales generalizadas. El planificador de movimiento mostrado en este estudio puede ajustar la trayectoria de aterrizaje de un avión en línea y guiar al avión para aterrizar en un punto fijo o en movimiento dado, mientras se ajusta a las estrictas restricciones. Tal planificador se compone de dos partes: una se utiliza para generar una serie de primitivas de movimiento que se ajustan a las restricciones dinámicas, y la otra se utiliza para evaluar esas primitivas y elegir la mejor para que el avión la ejecute. En este documento, las simulaciones numéricas demuestran que, cuando se le da una configuración de aterrizaje compuesta por posición, altitud y dirección, el planificador puede proporcionar una trayectoria de guía factible para que el avión aterrice con precisión.