Operaciones de proximidad y maniobras de tres grados de libertad utilizando el sensor de guía de video del teléfono inteligente
Autores: Hariri, Nasir; Gutierrez, Hector; Rakoczy, John; Howard, Richard; Bertaska, Ivan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Demostración
NASA
Sensor de guía de video para smartphones
Control de movimiento
Maniobras en formación
Posición en tiempo real
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta la primera demostración del Sensor de Guía de Video para Smartphones (SVGS) de la NASA como estimador de posición y actitud en tiempo real para maniobras de proximidad y formación. Se utilizó un controlador óptimo cuadrático lineal gaussiano, combinando un regulador cuadrático lineal y un filtro de Kalman. El sistema se demostró controlando el movimiento planar de 3 grados de libertad de las unidades terrestres RINGS (Sistemas de Generación de Campo Cercano Inductivo Resonante). Se derivó un modelo de espacio de estados de la dinámica de movimiento de 3-DOF del sistema, y se extrajeron parámetros del modelo utilizando una técnica de identificación de sistemas. El rendimiento del control de movimiento del sistema se demostró experimentalmente tanto en maniobras de seguimiento como de formación. Los resultados destacan las capacidades y el rendimiento del Sensor de Guía de Video para Smartphones (SVGS) como un sensor de posición y actitud en tiempo real basado en visión para el control de movimiento, vuelo en formación y operaciones de proximidad. Se demuestra un enfoque de maniobra de formación líder-seguidor, así como la retención de posición y el seguimiento de trayectoria.
Descripción
Este documento presenta la primera demostración del Sensor de Guía de Video para Smartphones (SVGS) de la NASA como estimador de posición y actitud en tiempo real para maniobras de proximidad y formación. Se utilizó un controlador óptimo cuadrático lineal gaussiano, combinando un regulador cuadrático lineal y un filtro de Kalman. El sistema se demostró controlando el movimiento planar de 3 grados de libertad de las unidades terrestres RINGS (Sistemas de Generación de Campo Cercano Inductivo Resonante). Se derivó un modelo de espacio de estados de la dinámica de movimiento de 3-DOF del sistema, y se extrajeron parámetros del modelo utilizando una técnica de identificación de sistemas. El rendimiento del control de movimiento del sistema se demostró experimentalmente tanto en maniobras de seguimiento como de formación. Los resultados destacan las capacidades y el rendimiento del Sensor de Guía de Video para Smartphones (SVGS) como un sensor de posición y actitud en tiempo real basado en visión para el control de movimiento, vuelo en formación y operaciones de proximidad. Se demuestra un enfoque de maniobra de formación líder-seguidor, así como la retención de posición y el seguimiento de trayectoria.