Seguimiento Automático del Terreno para un Aeroaplicador Autónomo

• Autores: Mitidieri, Pedro; Concia, Bernardo Martín; Zumarraga, Augusto José
• Año de publicación: 2019
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: Ingeniería Aeronáutica; seguimiento de terreno; vuelo autónomo; aero-aplicación
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

Las aeronaves aeroaplicadoras son ampliamente usadas para dispersión de productos en la actividad agropecuaria y para la lucha contra incendios. En particular la aeroaplicación implica riesgos significativos para el piloto, requiriendo de su parte una concentración constante; especialmente si existen obstáculos en el terreno que deben ser evitados. En este trabajo se presenta una estrategia de control automático para realizar la tarea de seguimiento del terreno de forma autónoma. Esto podría utilizarse tanto en aeronaves tripuladas como en no tripuladas. En primer término se presenta un análisis de requerimientos, necesidades de sensado y estrategias de evasión. Luego se propone una arquitectura de control que permita manejar restricciones en el ángulo de ataque para prevenir la entrada en pérdida y factores de carga excesivos. Se utiliza una síntesis LQR para definir los reguladores usando un modelo dinámico de cuerpo rígido. Los resultados se verifican mediante una simulación.
Agricultural aircrafts are widely used in fire fighting and aerial application in agriculture. Particularly, crop-dusting is a highly dangerous activity for the pilot, who must remain focus all the time; specially when there are obstacles which must be avoided. In this paper, an automatic control strategy for autonomous terrain following is presented. This could be used either in manned or unmanned aircrafts. Firstly, an analysis of general requirements, measuring capabilities and avoidance strategies is presented. Secondly, a control architecture is proposed, which is able to restrict the angle of attack to avoid stall and excessive load factors. The regulators are defined by a LQR’s synthesis using a rigid body’s dynamic model. The results are verified through a simulation.
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