Алгоритм керування рухом мультикоптера у складі групи за сигналами системи технічного зору

Автор(и)

  • Юрій Бобков КПІ ім. Ігоря Сікорського, Ukraine
  • Павло Піщела КПІ ім. Ігоря Сікорського, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20535/0203-3771452023296664

Ключові слова:

мультикоптер, лідер, ведений, система технічного зору

Анотація

В роботі проаналізоване керування групою мультикоптерів при автономному польоті за довільною траєкторією яка визначається лідером. За такої постановки найбільш прийнятним є варіант керування за моделлю лідер-ведений. Визначення взаємного розташування лідера та веденого, а також визначення параметрів для керування рухом веденого пропонується здійснювати за допомогою системи технічного зору. Для цього лідер маркується спеціальною міткою.

Розроблено загальний алгоритм керування польотом, який включає всі його основні етапи від допольотної підготовки до посадки. Керування рухом веденого здійснюється шляхом регулювання за кутами рискання, крену, тангажу та зміни швидкості руху у залежності від відстані до лідера. У роботі запропоновано формули та алгоритм визначення цих параметрів за даними системи технічного зору та інерціальної навігаційної системи веденого.

Для перевірки запропонованих алгоритмів була створена модель у програмному середовищі Simulink системи Matlab. Проведені експериментальні дослідження із застосуванням камери з роздільною здатністю 1280х720 підтвердили правильність отриманих співвідношень та алгоритмів. Максимальні значення приведеної похибки визначення зміни параметрів для дальності, кутів тангажу та крену не перевищували 4 %, а для кута рискання - 6,1 %. Підвищення точності визначення параметрів можливо за рахунок застосування камери з більшою роздільною здатністю.

Посилання

Austin Reg, Unmanned Aircraft Systems: UAVS Design, Development and Deployment / R. Austin. – WILEY, 2010. – 368 p.

Tsourdos Antonios, Cooperative Path Planning of Unmanned Aerial Vehicles / A. Tsourdos, B. White, M. Shanmugavel – WILEY, 2010. – 214 p.

Пікенін О. О. Реалізація польоту групи безпілотних літальних апаратів / О. О. Пікенін, О. П. Мариношенко, О. В. Прохорчук. // Механіка гіроскопічних систем. – 2016. – № 31. – С. 12–14.

Wenzel K. E. Visual Tracking and Following of a Quadrocopter by another Quadrocopter / K. E. Wenzel, A. Masselli, A. Zell // IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, October 7-12, 2012. – Vilamoura, Algarve, Portugal. – 6 p.

Mercado D. A. Quadrotors Flight Formation Control Using a Leader-Follower Approach / D. A. Mercado, R. Castro, R. Lozano // European Control Conference (ECC), July 17-19, 2013/ – Zürich, Switzerland.– P. 3858-3863.

Pyvovar M. Simulation of Flight Control of Two UAVs Based on the “Master-Slave” Model / M. Pyvovar, O. Pohudina, A. Pohudin, O. Kritskaya //Conference on Integrated Computer Technologies in Mechanical Engineering–Synergetic Engineering. – Springer, Cham, 2021. – С. 902-907.

Бобков Ю. В. Система технічного зору для забезпечення руху групи мультикоптерів / Ю. В. Бобков, П. О. Піщела // Механіка гіроскопічних систем. – 2020. – № 39. – С. 13-24.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-05-15

Номер

Розділ

Системи та процеси керування