Sichtgestütze Inertialnavigation für einen unbemannten Helikopter

Abstract

In dieser Arbeit wird ein Algorithmus zur sichtgestützten Inerti-alnavigation für einen unbemannten Helikopter vorgestellt. Die Positionierung erfolgt relativ zu Bodenmerkmalen, die mit einem Kamerasystem und anschließender Bildverarbeitung identifiziert und verfolgt werden. Die Bodenmerkmale erhalten ihre Position anhand der Helikopterpositionsschätzung zugewie-sen. Das Navigationsfilter ist als Erweitertes Kalman-Filter (EKF) implementiert und berücksichtigt die sich ändernden Latenzzeiten der Bildverarbeitung. Der Algorithmus wurde echtzeitfähig auf dem Forschungsträger ARTIS (Autonomous Rotorcraft Testbed for Intelligent Systems) implementiert und getestet. Die Ergebnisse aus Hardware-In-The-Loop-Simula-tionen und Flugversuchen werden zur Bewertung des Algorith-mus herangezogen. Der Algorithmus ermöglicht driftfreie auto-nome Schwebeflüge. Trotz der inhärenten Positionsfehlerakku-mulation der relativen Navigationsmethode kann der Helikopter im angestrebten Einsatzbereich sicher navigieren.