Campo de vectores basado en un aterrizaje robusto de quadrotor sobre una plataforma terrestre en movimiento
Autores: Byun, Woohyun; Huh, Soobin; Jang, Hyeokjae; Yu, Suhyeong; Lim, Sungwon; Lee, Seokwon; Nam, Woochul
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Campo de vectores basado en un aterrizaje robusto de quadrotor sobre una plataforma terrestre en movimiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aterrizaje autónomo
Vehículos aéreos no tripulados
Plataformas móviles
Fiabilidad de detección
Estrategia de aterrizaje
Experimentos de vuelo al aire libre
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
El aterrizaje autónomo de vehículos aéreos no tripulados (VANT) en plataformas en movimiento tiene aplicaciones potenciales en varios dominios. Sin embargo, el aterrizaje robusto sigue siendo un desafío porque la fiabilidad de detección de los VANT disminuye cuando el VANT está cerca de una plataforma en movimiento. Para abordar este problema, este artículo propone una nueva estrategia de aterrizaje que garantiza una alta tasa de detección. Primero, se estableció una región detectable robusta considerando el rango de detección y las limitaciones de maniobrabilidad del VANT. En segundo lugar, se diseñó un campo vectorial para guiar al VANT hacia la plataforma en movimiento mientras se mantiene en una región detectable robusta. A continuación, se lograron aterrizajes seguros y precisos considerando la velocidad actual y el campo vectorial. La estrategia de aterrizaje fue validada a través de experimentos de vuelo al aire libre. Se utilizó un cuadricóptero equipado con una cámara montada en un cardán, y se adjuntó un marcador fractal a la plataforma en movimiento para la detección y el seguimiento. Cuando la plataforma en movimiento se desplazó a una velocidad de 2-4.3 m/s, el VANT aterrizó con éxito en la plataforma con un error de distancia de 0.4 m. Debido a la región detectable robusta y al campo vectorial, la detección se realizó con una alta tasa de éxito (94.9%).
Descripción
El aterrizaje autónomo de vehículos aéreos no tripulados (VANT) en plataformas en movimiento tiene aplicaciones potenciales en varios dominios. Sin embargo, el aterrizaje robusto sigue siendo un desafío porque la fiabilidad de detección de los VANT disminuye cuando el VANT está cerca de una plataforma en movimiento. Para abordar este problema, este artículo propone una nueva estrategia de aterrizaje que garantiza una alta tasa de detección. Primero, se estableció una región detectable robusta considerando el rango de detección y las limitaciones de maniobrabilidad del VANT. En segundo lugar, se diseñó un campo vectorial para guiar al VANT hacia la plataforma en movimiento mientras se mantiene en una región detectable robusta. A continuación, se lograron aterrizajes seguros y precisos considerando la velocidad actual y el campo vectorial. La estrategia de aterrizaje fue validada a través de experimentos de vuelo al aire libre. Se utilizó un cuadricóptero equipado con una cámara montada en un cardán, y se adjuntó un marcador fractal a la plataforma en movimiento para la detección y el seguimiento. Cuando la plataforma en movimiento se desplazó a una velocidad de 2-4.3 m/s, el VANT aterrizó con éxito en la plataforma con un error de distancia de 0.4 m. Debido a la región detectable robusta y al campo vectorial, la detección se realizó con una alta tasa de éxito (94.9%).