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Navegación Visual Semi-Directa Denegada por GNSS para UAVs Autónomos Asistida por Priors Inerciales Inspirados en PI

Autores: Gallo, Eduardo; Barrientos, Antonio

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Navegación Visual Semi-Directa Denegada por GNSS para UAVs Autónomos Asistida por Priors Inerciales Inspirados en PI


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Método
Deriva de posición horizontal
Señales GNSS
VNS
UAV
Estimación de pose
INS
Salidas inerciales
IA-VNS
Estimaciones visuales
Umbrales
Sistema de navegación
UAVs autónomos
Simulaciones de Monte Carlo
Señales GNSS
Tipo de terreno
Implementación en C++
Software de código abierto.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo propone un método para disminuir la deriva de la posición horizontal en ausencia de señales GNSS (Sistema Global de Navegación por Satélite) experimentada por el VNS (Sistema de Navegación Visual) instalado a bordo de un UAV (Vehículo Aéreo No Tripulado) al complementar sus optimizaciones no lineales de estimación de pose con priors basados en las salidas del INS (Sistema de Navegación Inercial). El método se inspira en un bucle de control PI (Proporcional Integral), en el cual las salidas inerciales de actitud y altitud actúan como objetivos para asegurar que las estimaciones visuales no se desvíen más allá de ciertos umbrales de sus contrapartes inerciales. El IA-VNS (Sistema de Navegación Visual Asistido Inercial) logra reducciones significativas en la deriva de posición horizontal inherente a la navegación sin GNSS de UAVs autónomos. Se emplean simulaciones estocásticas de Monte Carlo de alta fidelidad de dos escenarios representativos que involucran la pérdida de señales GNSS para evaluar los resultados y analizar su sensibilidad al tipo de terreno sobrevolado por la aeronave. Los autores publican la implementación en C++ de los algoritmos de navegación y la simulación de alta fidelidad como software de código abierto.

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