تحكم EKF-SLAM للطائرات الرباعية باستخدام قاعدة التفاضل الخطية في تنظيم الكواديرال

يمكن أن يكون نظام SLAM (التحديد والملاحظة المتزامني) في الطائرات بدون طيار اقتراحًا مفيدًا أثناء المهام الخطرة حيث تكون المناورات العدوانية ضرورية. تقترح هذه الورقة تحقيق ذلك لطائرة رباعية باستخدام منظم خطي رباعي يعتمد على التفاضل مع الاستفادة من قياسات المستشعرات لوحدة القياس بالقصور الذاتي والكشف عن الضوء والمدى مع مراعاة قيود المستشعرات، مثل نطاق الاستشعار المحدود ومجال الرؤية. بالإضافة إلى ذلك، تم اقتراح استراتيجية لتقليل الجهد الحسابي لنظام EKF-SLAM (تحليل كالمين الممتد). للتحقق من أداء النهج المقترح، تأخذ هذه الدراسة في الاعتبار طائرة رباعية تعبر مسارًا على شكل 8 لسيناريوهين من المعالم المعروفة وغير المعروفة. أخطاء التقدير لحالات الطائرة الرباعية قابلة للمقارنة في كلا الحالتين. دقة الطريقة المقترحة واضحة من متوسط أخطاء الجذر التربيعي (RMSE) التي تبلغ 0.04 م، 0.04 م/ث، و0.34 درجة لتقدير الموقع والسرعة والميل للطائرة الرباعية على التوالي، بما في ذلك RMSE بمقدار 0.03 م لتقدير موقع المعلم. أخيرًا، يمكن أن يساعد متوسط الوقت الحسابي لكل خطوة من خطوات EKF-SLAM فيما يتعلق بعدد المعالم في اختيار عدد المعالم المناسب لكل خطوة لتعظيم الاستفادة من بيانات المستشعرات وتحسين الأداء.