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장종태 (한국항공우주연구원) 공현철 (한국항공우주연구원) 유준 (충남대학교)
저널정보
제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제23권 제5호
발행연도
2017.5
수록면
363 - 372 (10page)
DOI
10.5302/J.ICROS.2017.17.0061

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This paper describes an effective solution for multiple multicopters to track their 3D curved trajectories in indoor environment. The research was performed by both imulation and real flight. As aircrafts, the organization’s own developed small quadcopters were used. As a flight control computer, a popular open-platform PX4 autopilot was utilized. To provide accurate position measurement to crafts and to evaluate their flight traces accurately, a commercial motion capture system is used. For generating time-constrained curved reference trajectory, the time adjusted C-spline method developed in previous research is adopted. To represent singularity-free 3D target attitude to track 3D trajectory, rotation matrix is used instead of quaternion. Typical structures of flight controllers are compared with each other by simulation. The flight results for arbitrarily given trajectories of various shapes are shown to verify the capability of the controller. The solutions for various cases occurring in real flights are presented, including gravity compensation, battery voltage drop compensation, indoor geomagnetic field distortion, straightness improvement for linear movement by adopting speed profile, control gain scheduling, and the effect of feedforward with the reference velocity and acceleration.
#drone #tracking #rotation matrix #multicopter #indoor #multiple flight #Double Exponential Smoother

목차

Abstract
I. 서론
II. 비행 시스템의 구성
III. 궤적 생성
IV. 3차원 비행 위치 제어 방식
V. 모의 실험
VI. 실제 실험
VII. 결론
REFERENCES

참고문헌 (9)

참고문헌 신청
http://pixhawk.org and http://px4.io S. T. Moon, D.-H. Cho, S.-H. Han, D. Y. Rew, and H. C. Gong, “Development of indoor navigation control system for swarm multiple AR.Drone’s,” Journal of Aerospace Engineering and Technology, vol. 13, no. 1, pp. 166-173, 2014. J. T. Jang, M. H. Seung, S. T. Moon, S. H. Han, H. C. Gong, and J. Lyou, “A Simultaneous Trajectory Flight of Indoor Small Quadcopters,” Proc. of ICROS Annual Conference 2016, Seoul, Korea, pp. 396-397, Mar. 2016. J. T. Jang, S. T. Moon, S. H. Han, D. H. Cho, H. C. Gong, and J. Lyou, “Flight Control of Quadcopters using the Motion Capture System,” Proc. of ICROS Annual Conference 2014(in Korean), Daegu, Korea, pp. 49-50, May 2014. J. T. Jang, H. C. Gong, and J. Lyou, “A Reference Trajectory Generation Method with Piecewise Constant Acceleration Condition for the Curved Flight of a Drone,” Journal of Institute of Control, Robotics and Systems(in Korean), vol. 22, no. 3, pp. 233-240, Mar. 2016.

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