دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری - انجمن هوافضای ایران مدیر مسئول: دکتر علی نوری سردبیر: دکتر حمیدرضا زارعی جانشین سردبیر: دکتر وحید خلفی دبیر تخصصی و مدیر اجرایی: دکتر میثم نوری نیارکی ویراستار انگلیسی: دکتر روح اله ملکی نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی 17359449 20 1 2018 05 22 Low-order Linear Estimation of a Commercial Quadrotor using Flight تخمین خطی مرتبه پایین از یک پهپاد چهارپره تجاری با استفاده از داده‌های پروازی 25 35 121871 FA سید محمد مهدی دهقان 0000-0002-3835-0212 علی پارسا علیرضا آهنگرانی فراهانی احسان غزلباش Journal Article 2021 01 03 In this paper, a functional model, which is identified based on flight test data sets, is used to improve the performance<br />of guidance loop of a commercial quadrotor equipped with a low-cost autopilot and navigation system. For this<br />purpose, relationships between horizontal velocities and the quadrotor attitudes around the horizontal axes and<br />relationships between three quadrotor attitudes with the correspondent commands sent to the autopilot are identified<br />independently. The first model describes the relation between rotation around the axes of the quadrotor with declared<br />commands in the autopilot system and the other describes the relation between horizontal velocities with the angle<br />around the longitudinal and latitudinal axes of the quadrotor. According to the experimental test results, a first order<br />transfer function has enough accuracy to describe the rotation around the vertical axis with related commands. Also,<br />the description of the relation between the horizontal velocities and the autopilot commands has suitable accuracy<br />using two consequent first order transfer functions; one model between the applied commands and changes of roll<br />and pitch angles, and the other between roll and pitch angles and the horizontal velocities. Due to the linear time<br />invariant characteristics of the system, the least square estimator is used to estimate unknown parameters of the<br />models. To evaluate the identified models, the performance of the path tracking using a PID controller as the outer<br />controller is investigated. The results of the indoor tests show significant improvements in path tracking that confirms<br />enough accuracy of the identified models. <span dir="RTL"><span><span>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 </span></span></span><span><span>PID</span></span><span> </span><span dir="RTL"><span><span>برای افزایش دقت در ردیابی مسیرهای مرجع پیاده­سازی گردیده‌است. برای اطمینان از عملکرد مطلوب روش پیشنهادی، اثر</span></span></span><span> </span><span dir="RTL"><span><span>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.</span></span></span> https://www.joae.ir/article_121871_da725ab7a5a027b7fdcc6d35df14ba67.pdf