@article { author = {Dehghan, Seyyed Mohammad Mahdi and Parsa, Ali and Ahangarani Farahani, Alireza and Ghezelbash, Ehsan}, title = {Low-order Linear Estimation of a Commercial Quadrotor using Flight}, journal = {Journal of Aeronautical Engineering}, volume = {20}, number = {1}, pages = {25-35}, year = {2018}, publisher = {Shahid Sattari Aeronautical University of Science and Technology-Iranian Aerospace Society Director-in-Charge: Dr. Akbar Cheraqi Editor-in-Chief: Dr. Farhad Javidrad Associate Editor: Dr. Vahid Khalafi Website Manager: Amir Ehsan Zamanian Eng. Nima Mansour Lakouraj English Text Editor: Dr. Roohollah Maleki}, issn = {17359449}, eissn = {17359449}, doi = {}, abstract = {In this paper, a functional model, which is identified based on flight test data sets, is used to improve the performanceof guidance loop of a commercial quadrotor equipped with a low-cost autopilot and navigation system. For thispurpose, relationships between horizontal velocities and the quadrotor attitudes around the horizontal axes andrelationships between three quadrotor attitudes with the correspondent commands sent to the autopilot are identifiedindependently. The first model describes the relation between rotation around the axes of the quadrotor with declaredcommands in the autopilot system and the other describes the relation between horizontal velocities with the anglearound the longitudinal and latitudinal axes of the quadrotor. According to the experimental test results, a first ordertransfer function has enough accuracy to describe the rotation around the vertical axis with related commands. Also,the description of the relation between the horizontal velocities and the autopilot commands has suitable accuracyusing two consequent first order transfer functions; one model between the applied commands and changes of rolland pitch angles, and the other between roll and pitch angles and the horizontal velocities. Due to the linear timeinvariant characteristics of the system, the least square estimator is used to estimate unknown parameters of themodels. To evaluate the identified models, the performance of the path tracking using a PID controller as the outercontroller is investigated. The results of the indoor tests show significant improvements in path tracking that confirmsenough accuracy of the identified models.}, keywords = {Quadrotor,Parrot,system identification,Flight data set,Least Square Method,Path tracking}, title_fa = {تخمین خطی مرتبه پایین از یک پهپاد چهارپره تجاری با استفاده از داده‌های پروازی}, abstract_fa = {در این مقاله به منظور بهبود عملکرد حلقه هدایت یک چهارپره تجاری مجهز به سیستم کنترل و ناوبری ارزان قیمت، از مدل­های شناسایی شده براساس داده­های پروازی استفاده شده است. برای این منظور، رابطه بین سرعت و زاویه حول محورهای افقی و همچنین رابطه بین چرخش حول محورهای سه‌گانه با دستورات تعریف شده در اتوپایلوت پرنده به‌صورت مجزا از یکدیگر شناسایی شده‌است. براساس نتایج حاصل از آزمون‌های میدانی، استفاده از یک تابع تبدیل درجه اول برای توصیف چرخش حول محور عمودی از دقت کافی برخوردار است. همچنین توصیف عملکرد افقی چهارپره در قالب دو مدل خطی درجه اول متوالی، یک مدل بین دستور تغییر زاویه و تغییر زوایای رول و پیچ و مدل دیگر بین زوایای رول و پیچ و سرعت‌های افقی، از دقت کافی برخوردار است. برای تخمین پارامترهای مجهول مدل‌ها نیز با توجه به خطی و نامتغیر با زمان بودن سیستم از تخمین‌گر حداقل مربعات خطا برروی داده‌های حاصل از تست‌های پروازی استفاده شده‌است. در پایان با استفاده از مدل‌های شناسایی شده، یک ردیاب PID برای افزایش دقت در ردیابی مسیرهای مرجع پیاده­سازی گردیده‌است. برای اطمینان از عملکرد مطلوب روش پیشنهادی، اثر بکارگیری ردیاب مسیر مبتنی‌بر مدل شناسایی شده به عنوان حلقه بیرونی کنترل بررسی شده است. نتایج ارزیابی عملی در فضای داخل ساختمان نشان از بهبود عملکرد سیستم در ردیابی مسیرهای مرجع ورودی دارد.}, keywords_fa = {چهارپره,شناسایی سیستم,داده‌های پروازی,روش حداقل مربعات,ردیابی مسیر مرجع}, url = {https://www.joae.ir/article_121871.html}, eprint = {https://www.joae.ir/article_121871_4092d6af894e040e3c26c9aa1962746b.pdf} }