基于多旋翼无人机风致扰动的低层大气风廓线反演
系统与控制
2020-04-07 v2 系统与控制
大气与海洋物理
摘要
我们提出了一种基于模型的方法，利用多旋翼无人机系统（UAS）在悬停和稳定上升飞行中的运动扰动进行风速廓线反演。将状态估计框架适配于针对一款市售四旋翼辨识得到的一组闭环刚体模型。用于风估计的四旋翼模型在 0 至 2 m/s 的悬停和稳定上升飞行条件下进行了特性刻画。闭环模型采用系统辨识算法获得，以确定模型结构并估计模型参数。该风速测量方法在弗吉尼亚理工大学 Kentland 实验飞机系统实验室上方通过实验验证，将四旋翼与声学风速计及两台 SoDAR 的独立传感器测量进行了对比。对比结果表明四旋翼风估计与独立风速测量高度吻合。然而，利用时间同步的 SoDAR 测量验证风速廓线较为困难。对 SoDAR 噪声强度与信噪比的分析证明，近距离四旋翼作业会干扰 SoDAR 的风测量。
引用
@article{arxiv.2001.02740,
title = {Wind profiling in the lower atmosphere from wind-induced perturbations to multirotor UAS},
author = {Javier González-Rocha and Stephan F. J. De Wekker and Shane D. Ross and Craig A. Woolsey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.02740},
year = {2020}
}
备注
30 pages, 19 figures