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The Flying Anemometer: Unified Estimation of Wind Velocity from Aerodynamic Power and Wrenches

Tomić, Teodor und Schmid, Korbinian und Lutz, Philipp und Mathers, Andrew und Haddadin, Sami (2016) The Flying Anemometer: Unified Estimation of Wind Velocity from Aerodynamic Power and Wrenches. In: IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems, Seiten 1637-1644. 2016 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 2016-10-09 - 2016-10-14, Daejeon, Korea. doi: 10.1109/iros.2016.7759264.

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Kurzfassung

We consider the problem of estimating the wind velocity perceived by a flying multicopter, from data acquired by onboard sensors and knowledge of its aerodynamics model only. We employ two complementary methods. The first is based on the estimation of the external wrench (force and torque) due to aerodynamics acting on the robot in flight. Wind velocity is obtained by inverting an identified model of the aerodynamic forces. The second method is based on the estimation of the propeller aerodynamic power, and provides an estimate independent of other sensors.We show how to calculate components of the wind velocity using multiple aerodynamic power measurements, when the poses between them are known. The method uses the motor current and angular velocity as measured by the electronic speed controllers, essentially using the propellers as wind sensors. Verification of the methods and model identification were done using measurements acquired during autonomous flights in a 3D wind tunnel.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/108004/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Anderer)
Titel:The Flying Anemometer: Unified Estimation of Wind Velocity from Aerodynamic Power and Wrenches
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Tomić, Teodorteodor.tomic (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmid, Korbiniankorbinian.schmid (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lutz, Philippphilipp.lutz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mathers, AndrewMathersA (at) trcpg.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Haddadin, Samisami.haddadin (at) irt.uni-hannover.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:9 Oktober 2016
Erschienen in:IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/iros.2016.7759264
Seitenbereich:Seiten 1637-1644
Status:veröffentlicht
Stichwörter:wind speed estimation, quadrotor, multicopter, uav, optimization, wind tunnel
Veranstaltungstitel:2016 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
Veranstaltungsort:Daejeon, Korea
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:9 Oktober 2016
Veranstaltungsende:14 Oktober 2016
Veranstalter :IEEE
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Multisensorielle Weltmodellierung (alt), R - Terrestrische Assistenz-Robotik (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Autonomie und Fernprogrammierung
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Perzeption und Kognition
Hinterlegt von: Tomic, Teodor
Hinterlegt am:30 Nov 2016 09:29
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:13

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