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

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modelo completo com todos os parâmetros, e então tentamos desacoplar os estados como feito em [2] e explicado na respectiva Seção. Também não conseguimos valores confiáveis. Como estávamos obtendo bons resultados com os modelos lineares e não estávamos conseguindo fazer a identificação de modelos não lineares retornarem bons valores, depois de muitas tentativas escolhemos deixá-las de lado e utilizar os modelos lineares. 178
Capítulo 8 Conclusões “It’s more fun to arrive to a conclusion than to justify it.” –Malcolm Forbes Esse trabalho tratou do desenvolvimento da plataforma experimental de robótica aérea do LARA - o VANT de asa fixa batizado de plataforma ANU (Autonomously Navigated UAV ). A ideia era acrescentar uma plataforma de uso científico ao acervo de robôs do LARA para pesquisa em filtragem, estimação e controle de veículos aéreos. Dessa forma, a ênfase foi em criar e testar um sistema confiável e flexível para o pesquisador, facilitando ao máximo o seu uso e incentivando a continuação dos trabalhos. Uma das principais contribuições desse trabalho foi a parte de hardware, ou seja, a escolha e modificação da plataforma base (aeromodelo de asa fixa) e o desenvolvimento de um sistema completo de instrumentação e atuação flight-safe (confiável, com sistema de emergência), com capacidade de processamento suficiente para executar algoritmos complexos do ponto de vista computacional. O hardware desenvolvido conta com toda a instrumentação necessária para realização de voos controlados (para identificação) e autônomos, além de um sistema embarcado capaz de controlar a aeronave a uma frequência de 50 Hz. A parte de software também foi bastante significativa - entre os 5 dispositivos programáveis e os códigos em MATLAB, mais de 30000 linhas de código foram escritas. Esses códigos implementam não só a parte de baixo nível, como a comunicação entre dispositivos, mas modularizam o código de tal forma que o programador pode tratar o sistema todo como uma caixa preta, se desejado. A organização e documentação do código visaram facilitar ao máximo a manutenção do sistema. Dentre esses códigos, devemos destacar o sistema de controle principal, que implementa a parte de estimação e controle, e o simulador, que permite o teste de todos os algoritmos em um ambiente próximo ao real. Como contribuição lateral, um port do FreeRTOS foi desenvolvido para o microcontrolador NXP LPC2148, e um port da extensão Linux em tempo real Xenomai foi desenvolvida para o Gumstix Overo. Um driver serial em tempo real também foi desenvolvido, testado e validado. 179
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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 3.11: GPS NovAtel SUPERSTAR
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3.5.4 Módulos de processamento aux
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Parâmetro Tipo de sensor Saída Fa
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Para essa medida, a decisão foi de
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Os conversores analógicos/digitais
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Processamento”. Os conectores e c
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Com base na experiência do LARA, o
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a5 PIC901 PIC902 COC9 C9 10uF 3 1 P
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I sensor = V max = 13, 2 = 126, 92
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servos, gera os sinais para os serv
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COC12 C12 COU5 Cap 15 16 100nF PIU5
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C = 330 nF (3.29) f c = 1 2πRC = 4
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Girômetro LY530ALH Girômetro LPR5
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Figura 3.34: Central Inercial Spark
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Figura 3.36: Módulo de sincronismo
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Figura 3.43: Aeronave instrumentada
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Capítulo 4 Software “Any fool ca
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dos módulos, permitindo inclusive
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Modem Digi XBee- PRO PC (HMM) Micro
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Requisição de dados Recebimento d
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1 ms 20 ms Tamanho variável (0 - 1
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o escalonador é feito para atender
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período de amostragem. 4.8.1 Siste
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Modelo Magnético da Terra WMM 2010
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MATLAB. Com essa abordagem em mente
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Capítulo 5 Estimação “Torture
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Vale lembrar que na teoria o GPS n
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Recentemente, o mercado vem sido in
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Para obter a medida de velocidade,
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5.4 Estimação de Atitude Determin
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espectivamente. Outro parâmetro as
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eferenciais para a gravidade e para
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⎡ ⎤ 0 ω x ω y ω z −ω x 0
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Linearização do modelo ( ) x (k)
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Algoritmo 1 Fusão Sensorial GPS/IM
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estocásticos, levam em consideraç
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6.3.3 Caixa Branca Sobre o conhecim
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