混合无人机转换机动的建模、规划与控制
摘要
小型无人机航空器（UAVs）已成为民用和国防应用中侦察和勘测的标准工具。未来，无人机将在自主包裹递送中扮演关键角色，但当前的多旋翼机型因能耗差劣，导致续航和航程不足。为在保持必要悬停能力的同时降低包裹递送无人机的能耗消耗，像亚马逊等公司正在尝试混合式垂直起降（VTOL）平台。尾座VTOL相较于其他混合VTOL配置具有机械简单、成本效益更高的优势；尽管硬件和微型电子技术的进步使尾座机型为包裹递送优化了，但其运行背后的软件 largely 仍是行业采纳的关键瓶颈。当前尾座机型缺乏一种通用、计算效率高的方法，可在整个飞行域内提供强大的安全和鲁棒性保证。此外，尾座机型缺乏一种闭形式的方法，用于设计在静止和巡航之间进行动态可行转换机动。本文调查了目前在小型尾座无人机上实现的建模和控制方法，并尝试利用非线性动态模型设计在恒定高度下连续俯仰转换机动。本文的主要结果隔离了恒定高度转换的潜在障碍，并提出了一种规避这些障碍的新方法。虽然初始结果在提供可行转换方面未成功，但本工作为未来设计安全、鲁棒且计算效率高的转换机动奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2412.06197,
title = {Modeling, Planning, and Control for Hybrid UAV Transition Maneuvers},
author = {Spencer Folk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.06197},
year = {2024}
}
备注
This document (33 pages, 15 figures) summarizes the key findings from an independent study conducted in 2020 as part of my PhD Qualifying Exam. The literature review is based on sources available up until June 2020 and has not been updated, so it may not reflect the most recent developments in the field. However, the experimental findings and insights remain relevant today