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Dissertação

Vision-based control for landing an aerial vehicle on a marine vessel EVALUATED

Detalhes: Este trabalho aborda o problema de aterragem de um Veículo Aéreo Autónomo (VAA), exemplificado por um simples quadrotor, numa plataforma em movimento, utilizando controlo servo-visual baseado em imagem. Primeiramente, é introduzido o modelo matemático da aeronave quadrotor, seguido do design de controlo hierárquico. Numa segunda fase, as características da imagem no plano do alvo em movimento é explorado para derivar uma lei de controlo baseado em visão. O VAA está equipado com um conjunto mínimo de sensores (uma câmara e uma Unidade de Medição Inercial), pairando sobre o plano texturizado da plataforma. A imagem esférica do centro de um conjunto de pontos de referência presentes no alvo é utilizada como medida de posição, enquanto que o fluxo ótico translational é utilizado como medida de velocidade visual. A cinemática do sistema proposto é expressa em termos das características observáveis da plataforma e a lei de controlo proposta garante a convergência do sistema sem estimar a distância desconhecida entre o veículo aéreo e o alvo, que também se garante que permaneça estritamente positiva, de tal modo que não existam colisões não desejadas. É fornecida uma análise rigorosa da estabilidade do sistema e o desempenho da lei de controlo baseado em visão proposta é avaliado em MATLAB e no software de simulação 3-D Gazebo. Os resultados da simulação para um quadrotor demonstram a robustez do controlador proposto para diferentes perfis de movimento do alvo.
Keywords: Controlo Servo-Visual, Aterragem Autónoma, Controlo de Quadrotor, Fluxo Ótico

Discussão: dezembro 4, 2023, 10:30