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Model Predictive Approach for Short-Term Collision Avoidance

Dikarew, Alexej (2021) Model Predictive Approach for Short-Term Collision Avoidance. In: 77th Annual Vertical Flight Society Forum and Technology Display: The Future of Vertical Flight, FORUM 2021. Vertical Flight Society (VFS) 77th Annual Forum & Technology Display, 2021-05-10 - 2021-05-14, Virtual, USA. ISBN 978-171383001-6.

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Kurzfassung

Automatic helicopter flight in uncertain surroundings remains a challenging task due to sudden changes in environment, requiring fast response to guarantee safe and collision-free guidance. Increasing numbers of small unmanned aerial vehicles, which are not covered by air traffic control, pose a potential threat to rotorcraft operating in lower airspace. In order to provide collision avoidance in this scenario, the capability of reacting immediately to appearing obstacles and guiding the rotorcraft along feasible evasive trajectories is required. This paper presents an approach to short-term collision avoidance based on model predictive techniques. The proposed method, originally developed for automotive applications, finds optimal control inputs by predicting a set of trajectories utilizing a model resembling the helicopter dynamics. Compared to model predictive control no iterative optimization is adopted, resulting in deterministic execution time. The proposed method is evaluated by closed-loop simulations with a non-linear helicopter model. Additional hardware-in-the-loop simulations are conducted to examine the real-time capability of the approach.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/144052/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Model Predictive Approach for Short-Term Collision Avoidance
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dikarew, AlexejAlexej.Dikarew (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3050-4360152206948
Datum:2021
Erschienen in:77th Annual Vertical Flight Society Forum and Technology Display: The Future of Vertical Flight, FORUM 2021
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
ISBN:978-171383001-6
Status:veröffentlicht
Stichwörter:model predictive control; rotorcraft; helicopter; DLR; ACT/FHS; collision avoidance; flight control
Veranstaltungstitel:Vertical Flight Society (VFS) 77th Annual Forum & Technology Display
Veranstaltungsort:Virtual, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:10 Mai 2021
Veranstaltungsende:14 Mai 2021
Veranstalter :Vertical Flight Society (VFS)
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L EV - Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Virtueller Hubschrauber und Validierung
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Flugsystemtechnik
Institut für Flugsystemtechnik > Hubschrauber
Hinterlegt von: Dikarew, Alexej
Hinterlegt am:06 Dez 2021 21:04
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:43

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