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Projekt "Autonom fliegender Modell-Helikopter". Uebersicht und Resultate

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Abstract:
Erst die Verfügbarkeit von nichtmechanischen Inertialsensoren, gepaart mit Satelliten-navigation (GPS) und leistungsfähigen Digitalrechnern, ermöglicht die Entwicklung von Autopiloten für kleine, autonom agierende Flugroboter. Vor vier Jahren wurde am Institut für Mess- und Regeltechnik ein Projekt gestartet, mit dem Ziel, einen freifliegenden Modell-Helikopter zu konstruieren. In diesem Vortrag soll nebst einer kurzen Projektübersicht auf einige wichtige Aspekte unseres Autopiloten eingegangen werden. Es wird gezeigt, wie mit einem erweiterten Kalman-Filter inertiale und absolute Sensordaten zu einer Navigationslösung aufbereitet werden. Die Speicherung von Flugdaten und Steuer-signalen eines erfahrenen Piloten erlaubte das Flugverhalten des Helikopters mittels einfacher dynamischer Modelle zu identifizieren, um anschliessend robuste Flugregler zu entwerfen. Flugtrajektorien können in einen graphischen Editor eingegeben und in eine vom Auto-piloten verstandene Kommandosprache (Mission Command Language) übersetzt werden. Die insbesondere beim Starten und Landen benötigte Koordination zwischen Navigation, Flugregelung und Flugtrajektoriengenerierung erfolgt anhand eines hierarchischen Regelungskonzeptes, das sowohl zeitdiskrete wie auch ereignisorientierte Komponenten zulässt. Verschiedene Videosequenzen von Flugmanövern veranschaulichen die Leistung des Autopiloten (Weitere Informationen: http://www.heli.ethz.ch).

http://www.imrt.mavt.ethz.ch/
Type of Seminar:
Public Seminar
Speaker:
Dr. Jacques Chapuis
Measurement and Control Laboratory, ETHZ, ML K44.3, CH-8092 Zürich
Date/Time:
Feb 02, 2000   17:15
Location:

ETH Zurich, Building ETZ, Room E6, Gloriastr.35, 8006 Zurich
Contact Person:

Prof. M. Morari
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Biographical Sketch:
Jacques Chapuis hat bis 1991 an der ETH Zürich Elektrotechnik studiert. Anschliessend war er Assistent am Institut für Automatik der ETH Zürich, wo er seine Tätigkeit 1998 mit einer Dissertation im Rahmen eines KTI-Projektes mit der Firma Rittmeyer AG abschloss. Nach dem Doktorat wechselte er ans Institut für Mess- und Regeltechnik, wo er eine Postdoc-Position innehat und am Projekt "Autonomfliegender Modell-Helikopter" tätig ist. 1996 nahm er zusammen mit dem Swiss Heli Team an der "International Aerial Robotics Competition" in Orlando teil, an der das Team den zweiten Platz gewann. 1999 wurde er mit dem Innovationspreis der Energietechnischen Gesellschaft des Schweizerischen Elektrotechnischen Vereins ausgezeichnet.