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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Improved Tau-Guidance and Vision-Aided Navigation for Robust Autonomous Landing of UAVs

verfasst von : Amedeo Rodi Vetrella, Inkyu Sa, Marija Popović, Raghav Khanna, Juan Nieto, Giancarmine Fasano, Domenico Accardo, Roland Siegwart

Erschienen in: Field and Service Robotics

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

In many unmanned aerial vehicle (UAV) applications, flexible trajectory generation algorithms are required to enable high levels of autonomy for critical mission phases, such as take-off, area coverage, and landing. In this paper, we present a guidance approach which uses the improved intrinsic tau guidance theory to create spatio-temporal 4-D trajectories for a desired time-to-contact with a landing platform tracked by a visual sensor. This allows us to perform maneuvers with tunable trajectory profiles, while catering for static or non-static starting and terminating motion states. We validate our method in both simulations and real platform experiments by using rotary-wing UAVs to land on static platforms. Results show that our method achieves smooth landings within 10 cm accuracy, with easily adjustable trajectory parameters.

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Literatur
1.
Bloesch, M., Omari, S., Hutter, M., Siegwart, R.: Robust visual inertial odometry using a direct EKF-based approach. In: IEEE/RSJ Intenational Conference on Intelligent Robots and Systems, pp. 298–304. IEEE, Hamburg (2015)
2.
Cocchioni, F., Mancini, A., Longhi, S.: Autonomous navigation, landing and recharge of a quadrotor using artificial vision. In: International Conference on Unmanned Aircraft Systems, pp. 418–429 (2014)
3.
Dunbabin, M., Marques, L.: Robots for environmental monitoring: significant advancements and applications. IEEE Robot. Autom. Mag. 19(1), 24–39 (2012)CrossRef
4.
Ezequiel, C.A.F., Cua, M., Libatique, N.C., Tangonan, G.L., Alampay, R., Labuguen, R.T., Favila, C.M., Honrado, J.L.E., Canos, V., Devaney, C., Loreto, A.B., Bacusmo, J., Palma, B.: UAV aerial imaging applications for post-disaster assessment, environmental management and infrastructure development. In: International Conference on Unmanned Aircraft Systems, pp. 274–283 (2014)
5.
Furrer, F., Burri, M., Achtelik, M., Siegwart, R.: Rotors-a modular gazebo MAV simulator framework, vol. 1, pp. 595–625. Springer International Publishing (2016)
6.
Gautam, A., Sujit, P.B., Saripalli, S.: A survey of autonomous landing techniques for UAVs. In: International Conference on Unmanned Aircraft Systems, pp. 1210–1218 (2014)
7.
Kamel, M., Stastny, T., Alexis, K., Siegwart, R.: Model predictive control for trajectory tracking of unmanned aerial vehicles using robot operating system, pp. 3–39. Springer International Publishing, Cham (2017)
8.
Kendoul, F.: Survey of advances in guidance, navigation, and control of unmanned rotorcraft systems. J. Field Robot. 29(2), 315–378 (2012)CrossRef
9.
Kendoul, F.: Four-dimensional guidance and control of movement using time-to-contact: application to automated docking and landing of unmanned rotorcraft systems. Int. J. Robot. Res. 33(2), 237–267 (2013)CrossRef
10.
Lee, D.N.: A theory of visual control of braking based on information about time-to-collision. Perception 5(4), 437–459 (1976)CrossRef
11.
Lee, D.N., Davies, M.N.O., Green, P.R., (Ruud) Van Der Weel, F.R.: Visual control of velocity of approach by pigeons when landing. J. Exp. Biol. 180, 85–104 (1993)
12.
Lynen, S., Achtelik, M.W., Weiss, S., Chli, M., Siegwart, R.: A robust and modular multi-sensor fusion approach applied to MAV navigation. In: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp. 3923–3929. IEEE, Tokyo (2013)
13.
Nex, F., Remondino, F.: UAV for 3D mapping applications: a review. Appl. Geomat. 6(1), 1–15 (2014)CrossRef
14.
Popovic, M., Hitz, G., Nieto, J., Sa, I., Siegwart, R., Galceran, E.: Online informative path planning for active classification using UAVs. In: IEEE International Conference on Robotics and Automation. IEEE, Singapore (2017a)
15.
Popovic, M., Vidal-Calleja, T., Hitz, G., Sa, I., Siegwart, R., Nieto, J.: Multiresolution mapping and informative path planning for UAV-based terrain monitoring. In: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Vancouver (2017b)
16.
Sa, I., Kamel, M., Khanna, R., Popovic, M., Nieto, J., Siegwart, R.: Dynamic System Identification, and Control for a cost effective open-source VTOL MAV. arXiv:​1701.​08623 (2017)
17.
Strydom, R., Denuelle, A., Srinivasan, M.V.: Bio-inspired principles applied to the guidance, navigation and control of UAS. Aerospace 3(21) (2016)
18.
Yamasaki, T., Sakaida, H., Enomoto, K., Takano, H., Academy, N.D.: Robust trajectory-tracking method for UAV guidance. In: International Conference on Control, Automation and Systems. IEEE, Seoul (2007)
19.
Yang, Z., Fang, Z., Li, P.: Decentralized 4D trajectory generation for UAVs based on improved intrinsic tau guidance strategy. Int. J. Adv. Robot. Syst. 13(3), 1–13 (2016)
20.
Yoon, S., Kim, Y., Kim, S.: Pursuit guidance law and adaptive backstepping controller design for vision-based net-recovery UAV. In: AIAA Guidance, Navigation and Control Conference and Exhibit, AIAA, Honolulu, HI, August, pp. 1–33 (2008)
Metadaten
Titel
Improved Tau-Guidance and Vision-Aided Navigation for Robust Autonomous Landing of UAVs
verfasst von
Amedeo Rodi Vetrella
Inkyu Sa
Marija Popović
Raghav Khanna
Juan Nieto
Giancarmine Fasano
Domenico Accardo
Roland Siegwart
Copyright-Jahr
2018
Buch
Field and Service Robotics

Print ISBN: 978-3-319-67360-8

Electronic ISBN: 978-3-319-67361-5

Copyright-Jahr: 2018

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-67361-5_8

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    Bildnachweise