Dieser Artikel präsentiert ein Schema, das einen autonomen Multikopter mit einer starren Kamera verwendet, um einen manövrierenden Eindringling-UAV abzufangen. Der Multikopter-Abfänger kann Eindringlinge, die sich mit hoher Geschwindigkeit in der Luft bewegen, autonom erkennen und abfangen. Die starre Kamera vermeidet die komplexe mechanische Struktur des elektrooptischen Pods, wodurch der Multikopter-Abfänger kompakt bleibt.
Die Kopplung der Kamera- und Multikopter-Bewegung macht die Abfangaufgaben jedoch schwierig. Um dieses Problem zu lösen, wird ein bildbasierter visueller Servoregelungscontroller (IBVS) vorgeschlagen, um den Abfang schnell und genau zu gestalten.
Um die Zeitverzögerung der Sensorbildgebung und Bildverarbeitung gegenüber den Änderungen der Haltung bei Hochgeschwindigkeitsszenarien zu bewältigen, wird ein verallgemeinerter verzögerter Kalman-Filter-Beobachter (DKF) verwendet, um die aktuelle Bildposition vorherzusagen und die Aktualisierungsfrequenz zu erhöhen.
Schließlich bestätigen Hardware-in-the-Loop-Simulationen und Outdoor-Flugexperimente, dass diese Methode eine hohe Abfanggenauigkeit und Erfolgsquote aufweist. In den Flugexperimenten wird ein Hochgeschwindigkeitsabfang mit einer Endgeschwindigkeit von 20 m/s erreicht.
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by Kun Yang,Che... at arxiv.org 04-15-2024
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