Un enfoque de modo deslizante para el seguimiento de trayectoria en campo vectorial para un UAV de ala fija
Autores: Pugi, Luca; Franchi, Lorenzo; Favilli, Samuele; Mattei, Giuseppe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un enfoque de modo deslizante para el seguimiento de trayectoria en campo vectorial para un UAV de ala fija
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículo aéreo no tripulado
Tecnología UAV
Estrategia de guiado
Campo de vectores de referencia
Enfoque de modo deslizante
Entorno de simulación MATLAB
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología de vehículos aéreos no tripulados (VANT) ha experimentado recientemente un desarrollo creciente, lo que ha llevado a la creación de una amplia variedad de soluciones autónomas. En este documento, se presenta una estrategia de guía para trayectorias rectas y orbitales siguiendo VANT de ala fija pequeños. El algoritmo de guía propuesto se basa en un campo de vectores de referencia como deseado, con 16 rumbos para que el VANT los siga. Se implementa un enfoque de modo deslizante para mejorar la robustez y efectividad, y se prueba la convergencia asintótica de la aeronave a la trayectoria deseada en presencia de perturbaciones de viento constantes según Lyapunov. El algoritmo explota la dinámica de inclinación y genera señales de referencia para el control del alerón del bucle interno. Se utiliza un entorno de simulación MATLAB&Simulink para verificar el rendimiento y la robustez de los algoritmos de guía comparados. Este modelo de alta fidelidad considera la dinámica de vuelo completo de seis grados de libertad (DoF) del VANT y se basa en datos de pruebas de vuelo experimentales para implementar el comportamiento aerodinámico.
Descripción
La tecnología de vehículos aéreos no tripulados (VANT) ha experimentado recientemente un desarrollo creciente, lo que ha llevado a la creación de una amplia variedad de soluciones autónomas. En este documento, se presenta una estrategia de guía para trayectorias rectas y orbitales siguiendo VANT de ala fija pequeños. El algoritmo de guía propuesto se basa en un campo de vectores de referencia como deseado, con 16 rumbos para que el VANT los siga. Se implementa un enfoque de modo deslizante para mejorar la robustez y efectividad, y se prueba la convergencia asintótica de la aeronave a la trayectoria deseada en presencia de perturbaciones de viento constantes según Lyapunov. El algoritmo explota la dinámica de inclinación y genera señales de referencia para el control del alerón del bucle interno. Se utiliza un entorno de simulación MATLAB&Simulink para verificar el rendimiento y la robustez de los algoritmos de guía comparados. Este modelo de alta fidelidad considera la dinámica de vuelo completo de seis grados de libertad (DoF) del VANT y se basa en datos de pruebas de vuelo experimentales para implementar el comportamiento aerodinámico.