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Avaliação do Desempenho do Sensor AGL (Laser-Altímetro) como Sistema Auxiliar para Aproximação e Aterragem Automática de UAV

机译:AGL(激光-高度计)传感器作为自动无人机进近和着陆的辅助系统的性能评估

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摘要

Os recentes avanços tecnológicos levaram ao desenvolvimento de sistemas de navegação mais precisos e de veículos aéreo não-tripulados (UAV) cada vez mais autónomos que, por sua vez, diminuíram significativamente o número de tarefas a realizar pelos operadores no solo. Com o propósito de reduzir o erro altimétrico do sistema DGPS, utilizado a bordo das plataformas Alfa-Extended da Força Aérea para a realização de aterragens automáticas, optou-se por utilizar um Laser-Altímetro com um erro teoricamente mais baixo. Desta forma, esta dissertação tem por objetivo a análise do desempenho do Sensor AGL, em termos de precisão e exatidão, enquanto sistema auxiliar para aproximação e aterragem automática de UAV. Para a concretização deste objetivo começou-se por desenvolver o driver do Sensor AGL, seguindo-se de todo o software e hardware necessário para os testes e dos scripts para pós-processamento dos dados recolhidos. Posteriormente foram realizados os testes no solo e em voo, permitindo a análise do desempenho deste sensor na realização de medições sobre várias superfícies, a várias distâncias, velocidades e ângulos de incidência. Assim, graças à metodologia seguida nesta dissertação, verificou-se uma precisão e exatidão altimétrica, por parte do Sensor AGL, claramente superior ao do sistema DGPS, registando-se um erro máximo de 0,3 m. Embora a taxa de amostragem obtida se tenha verificado inferior à anunciada pelo fabricante e tenham sido registados alguns erros em função do ângulo de incidência do feixe, estes fatores não foram considerados condicionantes para a realização de aterragens automáticas. Desta forma, concluiu-se que é vantajosa a utilização do Sensor AGL para a redução do erro altimétrico do sistema DGPS, recomendando-se que, no entanto, as medições de baixa resolução não sejam utilizadas para a aterragem e aconselhando cautela na operação sobre superfícies muito molhadas.
机译:最近的技术进步导致更加精确的导航系统和日益自主的无人机的发展,从而大大减少了地面操作员要执行的任务数量。为了减少在空军阿尔法扩展平台上用于自动着陆的DGPS系统的高度误差,决定使用理论上误差较小的Laser-Altimeter。因此,本文旨在从精度和准确性方面分析AGL传感器作为自动无人机进近和着陆的辅助系统的性能。为了实现此目标,我们首先开发了AGL Sensor驱动程序,然后是用于测试的所有必要软件和硬件以及用于对收集到的数据进行后处理的脚本。随后,在地面和飞行中进行了测试,从而可以在各种距离,速度和入射角的不同表面上进行测量时,对该传感器的性能进行分析。因此,由于本文采用的方法,AGL传感器证明了其精度和高度精度,明显优于DGPS系统,其最大误差为0.3 m。尽管发现获得的采样率低于制造商宣布的采样率,并且根据光束的入射角记录了一些误差,但是这些因素不被视为实现自动着陆的条件因素。因此,可以得出结论,使用AGL传感器来减少DGPS系统的高度误差是有利的,但是建议不要使用低分辨率的测量来着陆,并且建议在地面上操作时要小心很湿。

著录项

  • 作者

    Perestrelo Pedro;

  • 作者单位
  • 年度 2015
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  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 por
  • 中图分类

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