Wind and Airspeed Error Estimation with GPS and Pitot-static System for Small UAV

Sanghyuk Park

doi:10.5139/IJASS.2017.18.2.344

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자료유형: 학술저널

저자정보: Sanghyuk Park (Korea Aerospace University)

저널정보: 한국항공우주학회 International Journal of Aeronautical and Space Sciences International Journal of Aeronautical and Space Sciences Volume.18 Number.2

발행연도: 2017.6

수록면: 344 - 351 (8page)

DOI: 10.5139/IJASS.2017.18.2.344

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This paper presents a method to estimate steady wind and airspeed bias error using an aircraft with GPS and airspeed sensor. The estimation uses the vector relation between the inertial, air, and wind velocities through a novel design of an extended Kalman filter. The observability analysis is also presented to show that the aircraft is required to keep changing its flight direction for the desired observability. The feasibility and performance of the proposed algorithm is demonstrated through simulations and flight experiments.

#Wind Estimation #Airspeed Bias #Flight Test #Fixed-wing Aircraft #Unmanned Aerial Vehicle (UAV)

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Pachter, M., Ceccarelli, N. and Chandler, P. R., “Estimating MAV’s Heading and the Wind Speed and Direction using GPS, Inertial and Air Speed Measurements”, AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, AIAA Paper 2008-6311, August 2008. Myschik, S., Heller, M., Holzapfel, F. and Sachs, G., “Low-CostWind Measurement System for Small Aircraft”, AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, AIAA Paper 2004-5240, August 2004. Myschik, S. and Sachs, G., “Flight Testing an IntegratedWind/Airdata and Navigation System for General Aviation Aircraft”, AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, AIAA Paper 2007-6796, August 2007. Langelaan, J. W., Alley, N. and Neidhoefer, J., “Wind Field Estimation for Small Unmanned Aerial Vehicles”, Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 34, No. 4, July-August 2011, pp. 1016-1030. Rodriguez, A. F., Andersen, E., Bradley, J. F. and Taylor, C. N., “Wind Estimation Using an Optical Flow Sensor on a Miniature Air Vehicle”, AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, AIAA Paper 2007-6614, August 2007.

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