Attitude estimation for collision recovery of a quadcopter unmanned aerial vehicle
Notice bibliographique
Résumé
An extensive evaluation of attitude estimation algorithms in simulation and experiments is performed to determine their suitability for a collision recovery pipeline of a quadcopter unmanned aerial vehicle. A multiplicative extended Kalman filter (MEKF), unscented Kalman filter (UKF), complementary filter, [Formula: see text] filter, and novel adaptive varieties of the selected filters are compared. The experimental quadcopter uses a PixHawk flight controller, and the algorithms are implemented using data from only the PixHawk inertial measurement unit (IMU). Performance of the aforementioned filters is first evaluated in a simulation environment using modified sensor models to capture the effects of collision on inertial measurements. Simulation results help define the efficacy and use cases of the conventional and novel algorithms in a quadcopter collision scenario. An analogous evaluation is then conducted by post-processing logged sensor data from collision flight tests, to gain new insights into algorithms’ performance in the transition from simulated to real data. The post-processing evaluation compares each algorithm’s attitude estimate, including the stock attitude estimator of the PixHawk controller, to data collected by an offboard infrared motion capture system. Based on this evaluation, two promising algorithms, the MEKF and an adaptive [Formula: see text] filter, are selected for implementation on the physical quadcopter in the control loop of the collision recovery pipeline. Experimental results show an improvement in the metric used to evaluate experimental performance, the time taken to recover from the collision, when compared with the stock attitude estimator on the PixHawk (PX4) software.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».