The guidance algorithm for the UAV follows a complex path based on the Frenet coordinate system
136 viewsDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.CAPITI.2024.119-125Keywords:
Fixed-wing UAV; Path following; Frenet-Serret frame; UAV guidance.Abstract
This article presents the problem of controlling a fixed-wings UAV to follow complex paths when performing special tasks. To guide the UAV following complex paths, the article proposes a solution to apply the Frenet-Serret frame to the desired path and proposes a guidance algorithm. The stability of the guidance control law is proven by the Lyapulov function, the proposed algorithms are verified by simulation in Matlab.
References
[1]. Đinh Thế Lục, Phạm Huy Điển, Tạ Duy Phượng,”Giải tích các hàm nhiều biến-Những nguyên lý cơ bản và tính toán thực hành”. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
[2]. Phạm Thị Phương Anh, Nguyễn Vũ, Phan Tương Lai, “Thuật toán dẫn đường cho UAV dựa trên hệ tọa độ Serret-Frenet”. Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ quân sự, Số Đặc san TĐH, (2019).
[3]. Lê Ngọc Lân, “Xây dựng bộ ổn định và thuật toán điều khiển bám quỹ đạo cho UAV cánh bằng”. Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, (2020).
[4]. P.B. Sujit, Srikanth Saripalli, and João Borges Sousa, “A survey And Analysis of Algorithmsfor fixed-wing Unmanned Aerial Vehicles”. IEEE Control Systems Magazine, (2014).
[5]. Marco Bibuli, Gabriele Bruzzone, Massimo Caccia, Lionel Lapierre,“Path-Following Algorithms and Experiments for an Unmanned Surface Vehicle”. Journal of Field Robotics, (2009). DOI: https://doi.org/10.1002/rob.20303
[6]. R. Ghabcheloo, A. Pascoal, C. Silvestre and I. Kaminer, “Nonlinear Coordinated Path Following Control of Multiple Wheeled Robots with Bidirectional Communication Constraints”. Journal of Adaptive Control and Signal Processing, (2005). DOI: https://doi.org/10.1016/S1474-6670(17)32006-2
[7]. Randal W. Beard , Timothy W. McLain, “Small Unmanned Aircraft - Theory and Practice Supplement”. Princeton University, (2023).
[8]. Craig R. Husby, “Path Generation Tactics for a UAV Following a Moving Target”, University of Washington, (2005).
[9]. Mohammad Rokonuzzaman, Navid Mohajer, Saeid Nahavandi, and Shady Mohamed, “Learning-based model predictive control for path tracking control of autonomous vehicle”. IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), pages 2913, (2020). DOI: https://doi.org/10.1109/SMC42975.2020.9283293
