Automatisation du vol de “ La Drenalyn ”

Présentation au sujet: "Automatisation du vol de “ La Drenalyn ”"— Transcription de la présentation:

1 Automatisation du vol de “ La Drenalyn ”
Supaéro TROPHEE MICRO DRONES 2003 Automatisation du vol de “ La Drenalyn ” R. Bouttes, J. Lamaison, C. Widow, J.H. Llareus, C. Chiappa, D. Alazard PFE CSE/AU

2 Plan Contexte La Drenalyn Code embarqué Lois de commande
Une première boucle de guidage Essais en vol Conclusion

3 Contexte L’atelier pédagogique de développement de pilotes automatiques de drones. La Drenalyn. Le PC2. Le Maxi-Kiool.

4 Environnement de développement de PA

5 La Drenalyn : le vecteur

6 La Drenalyn : architecture des lois
3 Ps Pd gyros accéléros Etats longi latéraux Estimateur d’état ’ Pilote Automatique Lois latéral Commandes Mesures ailerons dérive poussée profondeur Capteurs Télémesures

7 La Drenalyn : le système embarqué
Calculateur GPS Servos PA ON/OFF Batterie avion 25g 35g 40g 3*10g Capteurs Modem

8 Validation du code embarqué : principe
Simulateur avion Estimateur d’états Lois de commande Flottant Fixe Consignes commandes états choix capteurs Pilotage Objectif : coller à la réalité pour affiner les réglages en simulation Moyen : adaptation du logiciel de simulation pour prendre en compte la contrainte de calcul en virgule fixe

9 Validation du code embarqué : résultat

10 Les lois de commande : latéral
Une loi simple mais efficace _cons _cons _cons  K1 P boucle de cap boucle de dérapage États latéral Avion ailerons dérive Cap mag K2 H1 H2 GPS

11 Les lois de commande : longitudinal
Hauteur par les gaz. Vitesse par la profondeur boucle d’altitude h Avion poussée h_cons PI États longi profondeur u_cons P u boucle de vitesse

12 Les lois de commande : analyse
Gyro  p pente:  longi h  u    latéral   p  r   inclinaison:  dérapage:   Capteurs. Les états. positions Gyro  r Acc  y  Cap  GPS Ps Pd Estimateur. Au final une structure simple n ’utilisant qu ’une partie de l ’état h, u, g en longitudinal f, b, p, r en latéral Un estimateur d ’état réduit Un nombre de capteurs embarqués limités

13 Un première boucle de guidage
La encore faire simple ... 100 mètres Point de départ. (Basculement à Automatique) Point 1 Point 4 Point 3 Point 2 Vecteur vitesse. Trajectoire réel. Cercle de rayon = Rayon virage. Point où l’on vise le point suivant.

14 Essais en vol Exemple d’un vol en automatique : Le 10 Juillet 2003
Les données sont extraites directement de la télémesure. La hauteur de consigne correspond à celle du drone au moment du basculement en automatique. La vitesse de consigne correspond à 8,5 m/s.

15 Essais en vol

16 Essais en vol

17 Conclusion Bilan actuel:
 Un pilote automatique défini et programmé sur le calculateur du drône.  Un premier vol en autonome, repéré au sol par GPS.  Une expérience sur un cycle complet de développement et d ’implémentation.  A ce jour, 75 élèves ont participé au projet. Travaux à venir :  Améliorer les algorithmes de navigation et de guidage.  Améliorer le modèle avion  Améliorer la loi de pilotage en longitudinal