Ve con la corriente: Estimando el viento utilizando aeronaves no tripuladas
Autores: Compere, Marc D.; Adkins, Kevin A.; Muthu Krishnan, Avinash
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Ve con la corriente: Estimando el viento utilizando aeronaves no tripuladas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Estimación del viento
Aeronaves no tripuladas
GPS
Sensores de orientación
Método Wind-Arc
Vectores de viento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un enfoque fundamentalmente diferente para la estimación del viento utilizando Aeronaves No Tripuladas (UA) en comparación con la gran mayoría de los métodos existentes. Este método no utiliza ningún sensor de flujo a bordo y no intenta estimar las fuerzas de empuje o resistencia. Utilizando solo GPS y sensores de orientación, la estrategia estima vectores de viento en un marco fijo a la Tierra durante maniobras de giro. El método presentado aquí se llama el método Wind-Arc. La filosofía detrás de este método se ha visto en la práctica, pero este documento presenta una derivación alternativa con evaluaciones de rendimiento resultantes en simulaciones y pruebas de vuelo. Las simulaciones verifican que el método proporciona un rendimiento perfecto en condiciones ideales utilizando GPS simulado, ángulo de rumbo y supuestos satisfechos. Cuando se aplica a datos de pruebas de vuelo experimentales, el método funciona y sigue tanto las tendencias de velocidad del aire como las de velocidad del viento, pero aún se pueden hacer mejoras. Se muestran triángulos de viento en cada instante a lo largo de la trayectoria de vuelo que ilustran la naturaleza gráfica del enfoque y la solución. El trabajo futuro incluirá la estimación de ráfagas de viento y una métrica de Calidad de Estimación (QoE) para determinar qué condiciones proporcionan buenas estimaciones de velocidad del viento mientras se preserva la generalidad y simplicidad del método.
Descripción
Este documento presenta un enfoque fundamentalmente diferente para la estimación del viento utilizando Aeronaves No Tripuladas (UA) en comparación con la gran mayoría de los métodos existentes. Este método no utiliza ningún sensor de flujo a bordo y no intenta estimar las fuerzas de empuje o resistencia. Utilizando solo GPS y sensores de orientación, la estrategia estima vectores de viento en un marco fijo a la Tierra durante maniobras de giro. El método presentado aquí se llama el método Wind-Arc. La filosofía detrás de este método se ha visto en la práctica, pero este documento presenta una derivación alternativa con evaluaciones de rendimiento resultantes en simulaciones y pruebas de vuelo. Las simulaciones verifican que el método proporciona un rendimiento perfecto en condiciones ideales utilizando GPS simulado, ángulo de rumbo y supuestos satisfechos. Cuando se aplica a datos de pruebas de vuelo experimentales, el método funciona y sigue tanto las tendencias de velocidad del aire como las de velocidad del viento, pero aún se pueden hacer mejoras. Se muestran triángulos de viento en cada instante a lo largo de la trayectoria de vuelo que ilustran la naturaleza gráfica del enfoque y la solución. El trabajo futuro incluirá la estimación de ráfagas de viento y una métrica de Calidad de Estimación (QoE) para determinar qué condiciones proporcionan buenas estimaciones de velocidad del viento mientras se preserva la generalidad y simplicidad del método.