Trajectory Tracking Control of Highly Maneuverable Fixed-Wing Unmanned Aerial Vehicles
Notice bibliographique
Résumé
Agile fixed-wing aircraft combine the fast and efficient characteristics of conventional fixedwing platforms with the high maneuverability and precision of rotorcraft. To expand their range of application, a key challenge is the development of control systems that harness this increased maneuverability, with the goal of enhancing or expanding the possible motions of conventional fixed-wing flight. Thiswork presents a control architecture that enables agile fixedwing platforms to track a time-parametrized, three-dimensional position trajectory which is unconstrained by common limitations arising from an aircraft kinematic model assumption, including minimum airspeed, heading rate, and climb rate. The proposed system is a cascaded controller designed in two parts. First, a singularity-free, quaternion-based inner attitude control loop is designed to track attitude references. Then, an outer position control loop is constructed to determine the required thrust force and reference attitude that will drive the inertial position errors to zero. This outer loop is a hybrid controller, consisting of a control strategy for the steady regime and another for agile maneuvers. A switching logic is derived to ensure that any change of position controller occurs when the two stability regions overlap, retaining stability for the overall system. The resulting controller does not require any attitude reference to perform aggressive maneuvers, greatly simplifying the trajectory generation problem. Controller performance is first verified through numerical simulation using a high-fidelity aircraft model. A Software in the Loop simulation, which accounts for sensor noise, state estimation, and discrete-time implementation of the control algorithm, is performed before finally implementing the control system on a physical platform. Preliminary results show the control system enables the aircraft to perform a series of maneuvers often deemed infeasible for fixed-wing aircraft, thus greatly enhancing the usefulness of the platform.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».