活用例
精度サブミリ級!UAV編隊測位技術の解読
北京科学技術大学機械工程学院
4m×4m×3m
モーションキャプチャー、ドローン編隊、クワッドローター、ros、屋内位置
UAV群
8のMars 2Hモーションキャプチャーカメラ

ドローン技術の急速な台頭は、現代的な制御理論の発展だけでなく、ナビゲーション技術、新しい材料、機械電子の絶え間ない進歩のおかげです。自身が単機のUAVの飛行能力とチャージの制限、多くの高校や研究所のUAVを始めたクラスターが編隊飛行統制との関連研究、研究を高めたUAV、任務遂行の複雑性や実効性、捜索救助や環境を探知し、広範囲モニタリングなど多くの分野の现実が非常に重要な意味がある。

通常の編隊アーキテクチャでは、ドローンの姿勢情報を得る必要があります。しかし、屋外環境とは違って、屋内環境ではgpsナビゲーションシステムを利用することができない。そこで、北京科学技術大学知能ロボット実験室では、NOKOV光学式三次元モーションキャプチャーシステムに用いて室内位置を特定した。

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本研究室では、マルチローターUAVの動力学モデルとマルチインテリジェント協調制御理論を帰納的に解析した上で、UAVプラットフォームに基づく2種類の編隊制御プロトコルを提案し、制御プロトコルの理論解析とシミュレーション設計を行った。シミュレーション実験結果に基づいて、飛行パラメータを調整し、動力学モデルを修正し、物理系の編隊飛行実験を設計した。

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モーションキャプションシステムが取得した6自由度の剛体情報は、vrpnを介してubuntuベースのロボットosであるrosに入力され、地上局ソフトウェアが入力されたrosのデータを読み出すと、動きパラメータの計算、編隊制御量の算出、航法位置の推定、航法指示の発行が可能となる。ドローンは、航点指示を受けて次の方向に移動し、その姿勢情報を捉えて再び地上局に送信することでループし、ドローン内での編隊制御を実現しています。

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北京科学技術大学のほか、清華大学、北京航空航天大学などの多くの大学や科学研究院では、NOKOV光学式三次元モーションキャプチャーシステムに使用してUAV編隊の室内位置を把握し、サブミリ単位の精度で空間位置情報を取得している。

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