Multirotor pickup of object in the sea
Abstract
Dette prosjektet sikter på å lande en multirotor (UAV) på et lite objekt som flyter i sjøen.Objektet detekteres ved hjelp av et kamera, mens UAV’ens høyde over vannet måles medradar. Ved å triangulere høydeestimatet og den inverse projeksjonen av kameradeteksjonenkan det gjøres et posisjonsestimat.Objektet forstyrres av sjøens tilsand, og kameraets posisjonsestimater skal brukes sominput til et modellbasert filter. En konstant hastighet Kalman filter har blitt implementertfor å estimere en uniform strømningsdel av havtilstandsbevegelsen. Et konstant hastighetsKalman filter er implementert for å estimere bevegelsen foråsaket av en unifor vannstrøm.En tilstandsmaskin er implementert for å styre manøvrene som er nødvendig for å gjen-nomføre det satte målet. En arkitektur som benytter DUNE og ArduPilot sofware-systemerer forslått for å realisere tilstandsmaskinens funksjonalitet. Arkitekturen har blitt imple-mentert i DUNE.Biblioteker for samordning av en X4M03 radar og et Withrobot oCam kamera har blittkonfigurert slik at det er integrert i DUNE.Tester for en konstant peiling veiledingskontroller har vært utført i både simuleringer offlyvninger. Til tross for at presisjonen i simuleringen var innenfor noen få centimeter, visteflyvningstestene feil i en skala av titalls centimeter. This project aims to to land a multirotor unmanned aerial vehicle (UAV) on a small objectfloating at sea. The object is detected using a camera, while the elevation of the sea surfaceis measured by a radar. By triangulating the altitude estimate and the inverse projection ofthe camera detection, a position estimate is made.The object is perturbed by the sea state, and the position estimates are to be used as inputto a model based prediction filter. A constant velocity Kalman filter has been implementedto estimate motion induced by a uniform sea current .A state machine governing the maneuvers necessary to perform the mission is imple-mented. An architecture utilizing DUNE and ArduPilot software systems is proposed torealize the state machine functionality. The architecture has been implemented in DUNE.Libraries for interfacing an X4M03 radar and a Withrobot oCam camera has been config-ured to be integrated with DUNE.Tests of a constant bearing guidance controller has been tested in both simulations andflights. While the accuracy in the simulation was within a few centimeters, the flight testsshowed error in the scale of tens of centimeters.