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Performance-Aware Flight Path Planning for Unmanned Aircraft in Uniform Wind Fields

Schopferer, Simon und Pfeifer, Thorsten (2015) Performance-Aware Flight Path Planning for Unmanned Aircraft in Uniform Wind Fields. In: 2015 International Conference on Unmanned Aircraft Systems, ICUAS 2015. ICUAS 2015, 2015-06-09 - 2015-06-12, Denver, USA. doi: 10.1109/ICUAS.2015.7152406.

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Kurzfassung

We present an approach to efficiently plan flight paths for unmanned fixed-wing aircraft in uniform wind fields. Time-optimal parametric paths are constructed from segments that correspond to stationary flight conditions and may fully utilize the aircraft’s performance limits. We provide the tools to analytically derive safety margins for flight performance limits required to compensate for systematic or estimated errors. Our approach adapts recent techniques to use trochoids for horizontal path planning in uniform wind fields and uses superposition of parametric curves to obtain three-dimensional flight paths. We have integrated our approach with a roadmapbased global path planner to demonstrate its applicability to complex mission scenarios. Finally, we present comparative closed-loop simulation results indicating that a significant gain in mission performance can be achieved by accounting for the prevailing wind direction.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/97604/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Performance-Aware Flight Path Planning for Unmanned Aircraft in Uniform Wind Fields
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Schopferer, Simonsimon.schopferer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pfeifer, Thorstenth.pf (at) online.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juni 2015
Erschienen in:2015 International Conference on Unmanned Aircraft Systems, ICUAS 2015
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/ICUAS.2015.7152406
Status:veröffentlicht
Stichwörter:UAS, Unmanned Aircraft, Path Planning, Trajectory Planning, Trochoids
Veranstaltungstitel:ICUAS 2015
Veranstaltungsort:Denver, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:9 Juni 2015
Veranstaltungsende:12 Juni 2015
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Systeme und Kabine (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Flugsystemtechnik > Unbemannte Luftfahrzeuge
Hinterlegt von: Schopferer, Simon
Hinterlegt am:29 Jul 2015 16:28
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:03

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