Absztrakt

A cikk egy beltéri repülésre alkalmas autonóm négyrotoros helikopter szenzor és aktuátor rendszerét mutatja be. A szenzor rendszer két különálló részből áll: az első egy inerciális mérőegység, a második egy külső látórendszer. A két rendszer közötti fúziót kiterjesztett Kalman-szűrők valósítják meg. Bemutatásra kerül az inerciális mérőegység kalibrációja különféle hibaforrásokat feltételezve. A szenzorhibák elemzéséből a mérési zajok statisztikája határozható meg, mely a Kalman-szűrőknél kerül felhasználásra. A helikopter beavatkozó szerveit négy kefe nélküli DC motor képezi. A cikk bemutatja a motorok alacsonyszintű fordulatszám szabályozásának tervezési lépéseit. Az állapotbecslés verifikációja valós körülmények között történt. A cikkben bemutatott rendszer egy jelenleg folyó projekt aktuális állapotát mutatja be, melynek végső célja több autonóm négyrotoros helikopter formációban haladásának irányítása.

This article presents the sensory and actuator system of an indoor autonomous quadrotor helicopter. The sensory system has two separate parts. The first is an inertial measurement unit, the second is an external vision system. The fusion between the two systems is solved by extended Kalman filters. The calibration for various types of error of the inertial measurement system is presented. From the analysis of the noises of sensors, correlation can be calculated which is used in the extended Kalman filters. The actuator system of the helicopter is four brushless DC motors. The design steps of the low level control of the motors are presented. Verifications of state estimation were done in real circumstances. The article presents the actual state of a recent project. The main goal is the formation control of a group of quadrotor helicopters.

Kulcsszavak: UAV, beltéri autonóm négyrotoros helikopter, szenzor rendszer, állapotbecslés, beavatkozó rendszer ~ UAV, indoor autonomous quadrotor helicopter, sensory system, state estimation, actuator system