固定翼小型UAS向け非線形モデル予測制御による3D経路追従誘導

本論文は、高度な制御技術を適用することにより、小型無人航空機システム（UAS）の自律航法の重要な課題に取り組んでいます。非線形モデル予測制御（MPC）の使用は、航空機のダイナミクスのモデルに基づいて最適な制御決定を可能にし、特に複雑な3D環境での正確な経路追従を可能にするため、重要です。本論文の貢献は、2つの新しいMPCベースの誘導アルゴリズムの設計、実装、および飛行試験にあり、ベースラインアプローチと比較して、その現実世界での実現可能性と優れた性能を示しています。固定翼UASに焦点を当て、詳細なシステム同定と制御増強モデリングを行うことも、実用的なアプリケーションにとって重要です。

• •固定翼小型UAS向けに、非線形モデル予測制御（MPC）に基づく2つの新しい3D経路追従誘導アルゴリズムを提示。
• •正確な経路追従のために航空機のダイナミクスを考慮し、MPCを使用して最適な制御を実現。
• •ベースラインのルックアヘッド誘導法と比較して、MPCの現実世界での実現可能性と優れた性能を実証。
• •RAAVEN UASの制御増強モデリングとシステム同定を含む。
• •MPCの定式化には、参照パスレートの最適化が含まれ、パス進行とパスからの距離の間の加重トレードオフが可能になる。