Desenvolvimento de um VeÃculo AÃ©reo NÃ£o-Tripulado - LARA ...

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• Scale factor aleatório na inicialização • Erro de alinhamento (matriz de rotação) entre sensores aleatório na inicialização (cross-axis misaligment) para o acelerômetro, girômetro e magnetômetro • Ruído branco de média nula nas medidas • Erro de quantização das medidas • Falhas de comunicação aleatórias Por fim, todos esses dados são armazenados para processamento e análise no MATLAB utilizando o mesmo formato que o software do microprocessador principal, permitindo que os programas de análise sejam utilizados tanto com dados reais como dados simulados. Figura 4.9: Interface com o usuário do simulador 84
Capítulo 5 Estimação “Torture numbers, and they’ll confess to anything.” –Gregg Easterbrook 5.1 Introdução A estimação de estados é um dos problemas clássicos associados a tecnologia aeroespacial - sensores como girômetros, acelerômetros e magnetômetros não conseguem medir a orientação sem problemas de singularidades ou divergência ao longo do tempo [56]. Operações de precisão, tais como pousos, precisam de estimativas de posição com precisão melhor do que as fornecidas pelo sistema GPS. Para completar, é necessário detectar e contornar eventuais falhas sensoriais para garantir a segurança do voo. O objetivo principal do sistema de estimação de uma aeronave é fornecer ao piloto (ou controlador) informações confiáveis a respeito da posição, velocidade e orientação, utilizando como entrada modelos dinâmicos e uma série de sensores - ou seja, é um problema de fusão sensorial clássico. As estimativas também são essenciais para o processo de identificação de sistemas, já que não existe outra forma confiável de se obter informações sobre a orientação e velocidade da aeronave. Esse capítulo visa mostrar a solução de estimação adotada nesse projeto, passando pela modelagem dos sensores, pelos modelos geométricos, gravitacionais e magnéticos da Terra, e por fim pelos algoritmos de estimação de atitude e fusão de dados. É importante ressaltar que o sistema desenvolvido aqui visa um pequeno veículo aéreo não-tripulado, ou seja, ele visa percorrer distâncias inferiores a 100 quilômetros em voos não-acrobáticos. Isso permite que um sistema de coordenadas local seja utilizado, e facilita a sintonia dos parâmetros dos filtros. A solução foi desenvolvida em torno do Filtro de Kalman Estendido, que também foi base de outros trabalhos do LARA [1, 4, 57, 58] nesse sentido. Essa capítulo está organizado da seguinte maneira: os modelos dos sensores e Terrestres estão descritos na Seção 5.2. As técnicas de calibração estão descritas na Seção 5.3, e formas determinísticas de estimação de orientação estão descritas na Seção 5.4. Finalmente, a solução proposta está na Seção 5.5. 85
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TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO DES
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FICHA CATALOGRÁFICA CAVALCANTI, FE
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Agradecimentos É essa talvez a par
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RESUMO Esse trabalho apresenta o de
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4.8 Módulo de Processamento Princi
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3.22 Circuito de monitoramento de t
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7.40 Velocidade P identificada.....
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III.13Parâmetros de calibração p
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Subscritos ω f (k) Referente à me
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UART UAV UKF UnB USB VANT WGS WMM X
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Figura 1.1: General Atomics MQ-1 Pr
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Com isso em mente, a proposta desse
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Capítulo 2 Fundamentação Teóric
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2.3.2 Latitude, Longitude, Altitude
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o sistema de (ox 3 , oy 3 , oz 3 )
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Os ângulos de Euler também podem
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cima, causando uma diferença de pr
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2.8 Nomenclatura Aileron - Superfí
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Capítulo 3 Hardware “Hardware: t
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O sistema também deve ser integrad
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Profundor Leme Aileron Espaço para
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Figura 3.5: Bateria Yuntong 3S YT78
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do projeto elétrico, pois boa part
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padronizados. Basicamente, os fabri
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Figura 3.10: Sparkfun Electronics 9
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TORNADO CALCULATION RESULTS, Deriva
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EKF mostrava a mesma variância em
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Comparação das velocidade U real
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7.5.3 Experimento 3 - Real malha ab
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provoca rotação no eixo Z e uma m
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Comparação das velocidade U real
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Velocidade V - m/s 8 6 4 2 0 -2 -4
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A fim de manter o voo dentro da fai
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modelo completo com todos os parâm
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Esse trabalho também contribui no
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ANU Project a Radio Stack Rev. B1 a
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III. PARÂMETROS DE CALIBRAÇÃO Es
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Magnetômetros Forma de Calibraçã
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Tubo de Pitot Forma de Calibração
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