ポータブルテールシッターVTOL無人航空機の開発

便携式尾座垂直起降无人机的研制

• 批准号: 21656219
• 负责人: 近野 敦
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656219/
• 关键词: UAV; VTOL; 自律飛行

本研究では,災害発生時に上空から被災地の情報を収集することを目的とした,ポータブルテールシッターVTOL型無人航空機を開発する.平成22年度は,飛行シミュレータの開発,ホバリング制御の開発を行った.平成21年度に構築した飛行モデルを用いて,飛行シミュレータを開発した.実際の機体に制御則を実装する前に,この飛行シミュレータで制御則の有効性を確認した.まず,GPS情報に基づく定位置ホバリング制御を開発した.GPS情報では機体の高度に関して精度が得られないので,地面との距離を計測する超音波センサと気圧差を利用した高度計を併用して機体の高度を制御することとした.プロペラを一つのみ有する単発機では,メインローターの回転による反動トルクが発生し,何も制御しないとヨー軸周りに回転してしまう.そこでヨー軸周りの反動トルクをエルロン(補助翼)で抑制する制御則を開発した.次にホバリングしながらの指定経路追従制御を研究開発した.ホバリングしながら経路追従を行うためには,水平方向に力を発生させなければならない.ここではエレベータ(昇降舵)とラダー(方向舵)の舵面にプロペラ後流(ダウンウォッシュ)を当てることで水平分力を作り出す制御を試み,実機での制御実験を行い,その有効性を検証した.

在这项研究中，我们将开发一种便携式尾部保姆VTOL无人驾驶飞机，目的是在发生灾难的情况下从上面收集有关受影响区域的信息。 2010年，我们开发了一个飞行模拟器，并开发了悬停的控制。我们使用2009年构建的飞行模型开发了飞行模拟器。在对实际飞机实施控制规则之前，我们通过此飞行模拟器确认了控制规则的有效性。首先，我们根据GPS信息开发了固定位置悬停控制。由于GPS信息无法提供有关飞机高度的准确性，因此我们使用一种超声波传感器，该传感器可以测量与地面的距离和高度计，该传感器对飞机使用压力差，はいました。英式：在只有一个螺旋桨的单引擎飞机中，后空扭矩是由于主转子的旋转而产生的，如果没有任何旋转，则会旋转围绕YAW YAWAWANG YAWAW。因此，制定了对照定律，以抑制用副子（辅助机翼）周围的偏航轴扭矩。接下来，我们研究并开发了一个控件，以遵循悬停的指定路线。要沿悬停的路线沿着路线，必须水平生成力。在这里，我们试图控制螺旋桨唤醒（向下清洗）到电梯的舵表面（悬浮和降低）和舵（舵），并对实际机器进行了控制实验以验证其有效性。

项目成果

A hovering control strategy for a tail-sitter VTOL UAV that increases stability against large disturbance

• DOI: 10.1109/robot.2010.5509183
• 发表时间: 2010-05
• 期刊: 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation
• 作者: Takaaki Matsumoto;K. Kita;R. Suzuki;Atsushi Oosedo;Kenta Go;Yuta Hoshino;A. Konno;M. Uchiyama

Design and simulation of a quad rotor tail-sitter unmanned aerial vehicle

• DOI: 10.1109/sii.2010.5708334
• 发表时间: 2010-12
• 期刊: 2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
• 作者: Atsushi Oosedo;A. Konno;Takaaki Matumoto;Kenta Go;Kouji Masuko;S. Abiko;M. Uchiyama

テールシッタVTOL UAVの最小移動ポストストール姿勢遷移機動

尾座垂直起降无人机失速后最小运动姿态转换机动

• 发表时间: 2010
• 作者: 松本剛明;近野敦;他
• 通讯作者: 他

Hovering Control of a Tail-Sitter VTOL Aerial Robot

• DOI: 10.20965/jrm.2009.p0277
• 发表时间: 2009-04
• 期刊: J. Robotics Mechatronics
• 作者: K. Kita;A. Konno;M. Uchiyama

Transitions Between Level-Flight and Hovering of a Tail-Sitter VTOL Aerial Robot

尾座垂直起降空中机器人的水平飞行和悬停之间的转换

• 发表时间: 2010
• 期刊: Advanced Robotics
• 影响因子: 2
• 作者: Koichi Kita;Atsushi Konno;Masaru Uchiyama
• 通讯作者: Masaru Uchiyama