Waypoint Follower

Следуйте путевым точкам для БПЛА

  • Библиотека:
  • БПЛА Toolbox/Алгоритмы

  • Waypoint Follower block

Описание

Блок Waypoint Follower следует набору путевых точек для беспилотного летательного транспортного средства (БПЛА) с помощью точки траектории. Блок вычисляет точку искомой головки, желаемый курс и желаемую рыскание с учетом положения БПЛА, набора точек пути и расстояния поисковой головки. Задайте набор путевых точек и настройте параметры расстояния и радиуса перехода для навигации по путевым точкам. Блок поддерживает как мультироторный, так и неподвижный типы БПЛА.

Порты

Вход

расширить все

Текущее положение БПЛА, заданное как [x y z chi] вектор. Это положение используется для вычисления точки искомой головки на основе входов для порта LookaheadDistance. [x y z] - текущее положение в метрах. chi - текущий курс в радианах.

Пример: [0.5;1.75;-2.5;pi]

Типы данных: single | double

Набор следования путевых точек для БПЛА, заданный как матрица с количеством строк, n, равным количеству путевых точек. Количество столбцов зависит от Show Yaw input variable и параметра Transition radius source.

Каждая строка в матрице имеет первые три элемента как [x y z] положение в последовательности путевых точек.

Если Show Yaw input variable проверяется, задайте требуемый угол рыскания yaw, как четвертый элемент в радианах.

Если Show Yaw input variable снята, и Transition radius source external, радиус перехода является четвертым элементом вектора в метрах.

Если Show Yaw input variable проверяется, и Transition radius source external, радиус перехода является пятым элементом вектора в метрах.

Отображение блока обновляется по мере изменения размера матрицы путевой точки.

Типы данных: single | double

Расстояние по пути, заданное как положительный числовой скаляр в метрах.

Типы данных: single | double

Выход

расширить все

Точка поиска на пути, возвращенная как [x y z] вектор положения в метрах.

Типы данных: single | double

Желаемый курс, возвращенный в виде числового скаляра в радианах в области значений [-pi, pi]. Курс БПЛА является углом направления вектора скорости относительно севера, измеренным в радианах. Для БПЛА фиксированного типа значения желаемого курса и желаемого рыскания равны.

Типы данных: single | double

Желаемое рыскание, возвращенная в виде числового скаляра в радианах в области значений [-pi, pi]. Рыскание БПЛА является прямым направлением БПЛА независимо от вектора скорости относительно севера, измеренного в радианах. Требуемая рыскание вычисляется с помощью линейной интерполяции между углом рыскания для каждой путевой точки. Для БПЛА фиксированного типа значения желаемого курса и желаемого рыскания равны.

Типы данных: single | double

Флаг расстояния поиска, возвращенный как 0 или 1. 0 указывает, что расстояние между головками не насыщено, 1 указывает, что расстояние между интерполяциями достигает заданного минимального значения расстояния между интерполяциями.

Типы данных: uint8

Перекрестная ошибка от положения БПЛА до пути, возвращаемая как положительный числовой скаляр в метрах. Ошибка измеряет перпендикулярное расстояние от положения БПЛА до ближайшей точки на пути.

Зависимости

Этот порт видим только, если Show CrossTrackError output port проверен.

Типы данных: single | double

Состояние навигации по путевой точке, возвращаемое как 0 или 1. Когда последующий пользователь перемещается по всем путевым точкам, блок выводит 1. В противном случае блок выводит 0.

Зависимости

Этот порт видим только, если Show UAV Status output port проверен.

Параметры

расширить все

Тип БПЛА, указанный как fixed-wing или multirotor.

Этот параметр не настраивается.

Поведение запуска путевой точки, заданное как first или closest.

Когда установлено значение first, БПЛА летит к первому сегменту контура между путевыми точками. Если набор путевых точек введен в Waypoints изменяется, БПЛА перезапускается в первом сегменте контура.

Когда установлено значение closest, БПЛА летит к ближайшему сегменту контура между путевыми точками. Когда вход путевых точек меняется, БПЛА пересчитывает ближайший сегмент контура.

Этот параметр не настраивается.

Источник радиуса перехода, заданный как internal или external. Если задано как internalрадиус перехода для каждой путевой точки задается с помощью параметра Transition radius (r) в маске блока. Если задано как external, задайте каждый радиус перехода путевых точек независимо, используя вход от порта Waypoints.

Когда БПЛА находится в радиусе перехода, блок переходит к следующему сегменту контура между путевыми точками.

Этот параметр не настраивается.

Радиус перехода для путевых точек, заданный как положительный числовой скаляр в метрах.

Когда БПЛА находится в радиусе перехода, блок переходит к следующему сегменту контура между путевыми точками.

Этот параметр не настраивается.

Минимальное расстояние, заданное как положительный числовой скаляр в метрах.

Когда вход в LookaheadDistance порт меньше минимального расстояния, LookaheadDistFlag возвращается следующим 1 и значение расстояния между головками задается как значение минимального расстояния между головками.

Этот параметр не настраивается.

Примите входы рыскания для путевых точек при выборе. Если выбран, вход Waypoints принимает входы рыскания для каждой путевой точки.

Выход ошибки кросс-трека от порта CrossTrackError.

Этот параметр не настраивается.

Выход состояния путевой точки БПЛА из порта Status.

Этот параметр не настраивается.

  • Interpreted execution - Моделируйте модель с помощью MATLAB® интерпретатор. Эта опция сокращает время запуска, но имеет более низкую скорость симуляции, чем Code generation. В этом режиме можно отлаживать исходный код блока.

  • Code generation - Моделируйте модель с использованием сгенерированного кода C. Первый раз, когда вы запускаете симуляцию, Simulink® генерирует код С для блока. Код С повторно используется для последующих симуляций, пока модель не меняется. Эта опция требует дополнительного времени запуска, но скорость последующих симуляций сопоставима с Interpreted execution.

Этот параметр не настраивается.

Настраиваемый: Нет

Подробнее о

расширить все

Ссылки

[1] Park, Sanghyuk, John Deyst, and Jonathan How. Новая нелинейная логика руководства для отслеживания траектории. Конференция и приложение AIAA по руководству, навигации и управлению, 2004.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.
Введенный в R2018b