Dissertação

Formation Control of Quadrotor Vehicles EVALUATED

O uso de múltiplos quadcópteros para executar tarefas cooperativas é um campo de investigação ativo e de extrema importância. Uma missão específica de interesse envolve uma formação de quadcópteros que realiza inspeções a infraestruturas de forma autónoma. Esta tese descreve uma situação onde um quadcóptero-alvo está a executar uma tarefa num ambiente em que não tem sinal GPS e dois quadcópteros-sensores com sinal de GPS estimam a posição do alvo, combinando as suas posições com medições de direção. A escolha das posições dos sensores pode afetar significativamente o desempenho do processo de estimação, motivando a otimização das várias funções-objetivo com base na Matriz de Informação de Fisher. Dois novos algoritmos de estimação são criados e testados e os resultados sugerem configurações geométricas que aumentam a precisão da estimativa. Assumindo um modelo de duplo-integrador para o quadcóptero-alvo, um controlador é associado ao estimador não-linear para controlar a posição do alvo. Os resultados mostram a influência do posicionamento dos sensores não apenas no erro de estimação, mas também na diferença entre a posição real e a pretendida do alvo. Por último, é considerado um problema de localização numa formação constituída por múltiplos quadcópteros-alvos e dois sensores com pleno conhecimento da sua posição. Os quadcópteros-alvos estimam a sua posição usando não só medições de direção provenientes de um dos sensores, mas também provenientes de um outro alvo. É descrito e demonstrado um método de construção de formações que garante sempre a convergência das estimativas dos alvos para as suas posições reais.
Sistemas de múltiplos quadcópteros, Geometrias de localização ótimas, Medições de direção, Localização de formações

Dezembro 2, 2015, 14:0

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