Zukünftige Flugzeuge landen konnten aufrecht wie Vögel

MIT-Forscher haben gezeigt, ein neues Kontrollsystem, das ermöglicht eine
Schaum-Schirm mit nur einem einzigen Motor auf seine Fersen auf einen Barsch zu landen,
genau wie ein Haustier Sittich.

Die Arbeit könnte wichtige Implikationen für die Gestaltung haben.
der Roboter-Flugzeuge, erheblich zur Verbesserung ihrer Beweglichkeit und
möglicherweise so, dass sie ihre Batterien wieder aufladen, indem Sie einfach
Aussteigen auf Stromleitungen.

Jeder weiß, was es heißt für ein Flugzeug
ins Land: die langsamen manövrieren in einem Ansatz-Muster, die lange
Abstammung, und die Bremsen zuschlagen auf, sobald das Flugzeug landet,
Das scheint gerade noch es zu einer Rast eine Meile später bringen.

Vögel, können jedoch von Tonnenverzerrung vorwärts mit voller Geschwindigkeit zu wechseln
leicht berühren, die auf ein Ziel so schmal wie eine Telefon-Draht. Unsere
gefiederten Freunde landen können so genau, denn sie nutzen ein
kompliziertes physikalische Phänomen namens "stall."

Auch wenn eine kommerzielle
Flugzeug ist Höhe ändern oder Banken, seine Flügel sind nie mehr
als ein paar Grad weg von der Ebene. In diesem engen Bereich von Winkeln
der Luftstrom über das Flugzeug Flügel ist glatt und regelmäßig, wie die Strömung
Wasser rund um eine kleinen, glatten Stein in ein Bachbett.

Ein Vogel nähert sich seinem Ast, jedoch neigt sich seine Flügel wieder auf eine
viel schärfer Winkel. Der Luftstrom über dem Flügel wird turbulent und
großen Wirbel – Wirbelwinde – Form hinter den Flügeln. Die Auswirkungen der
Wirbel sind schwer vorherzusagen: Wenn ein Flugzeug seine Flügel wieder zu weit kippt
Es kann fallen vom Himmel, daher den Name "Stall."

Math Landung

Die glatte Luftstrom über die Flügel einer Regel operative Ebene ist
mathematisch gut verstanden; Infolgedessen sind Ingenieure hoch
zuversichtlich, dass der Pilot ein Verkehrsflugzeug reagieren
Befehle wie vorgesehen.

Aber Stall ist ein komplizierter Phänomen, und selbst die besten
Beschreibungen davon sind zeitaufwendig, zu berechnen.

Um ihr Kontrollsystem zu entwerfen, die MIT-Forscher erstmals entwickelt.
Ihre eigenen mathematischen Modell eines Segelflugzeugs im Stall. Für eine Reihe von Start
Bedingungen, benutzten sie das Modell um Sequenzen von Anweisungen zu berechnen
Das Segelflugzeug auf seinem Ast führen sollen.

Die Forscher entwickelten auch eine Reihe von Fehlerkorrektur Steuerelementen
könnte, die den Schirm wieder auf seiner Flugbahn schubsen als Standort
Sensoren festgestellt, dass es abgewichen war.

Militärische Nutzung

Seit einiger Zeit daran interessiert die United States Air Force in der
Möglichkeit der unbemannte
Luftfahrzeuge, die in geschlossenen Räumen landen konnte und wurde
Finanzierung und Forschung im Bereich Überwachung.

"Was [MIT] Team tut ist einzigartig," sagte Gregory Reich von der
Air Force Research Laboratory in Ohio. "Ich glaube nicht, dass jemand
das Problem Flug Kontrolle fast möglichst detailliert."

Reich wies darauf hin, jedoch, die in ihren Experimenten, die MIT
Forscher verwendeten Daten von Wand-Kameras um des Schirms zu messen
Position und Regelalgorithmen lief auf einem Computer, auf dem Boden,
die Anweisungen, um den Schirm übertragen. "Die Rechenleistung
dass Sie an Bord ein Fahrzeug dieser Größe haben können ist wirklich, wirklich
eingeschränkt,", sagt Reich.

Das heißt, natürlich auch wenn die MIT-Forscher Korrektur
Algorithmen sind einfach, sie können nicht einfach genug sein.

MIT außerordentlicher Professor Russ Tedrake, die an der Vogel-Lander gearbeitet
glaubt jedoch, dass Computer Prozessoren mächtig genug, um zu behandeln
die Regelalgorithmen sind nur ein paar Jahre aus. Sein Labor hat bereits
zur Bewältigung des Problems der Bewegung des Schirms Ortungssensoren begonnen
an Bord.

In der Zwischenzeit, Rick Cory, MIT Doktorand gearbeitet mit Tedrake
Das Projekt wird Umzug nach Kalifornien zu einem Job recherchieren
Fortgeschrittene Robotik Techniken für Disney, und er bemerkte einige Parallelen in
die Institutionen zu erreichen.

"Ich besuchte die Air Force, und besuchte ich Disney, und sie tatsächlich
eine Menge gemeinsam haben", sagte Cory. "Die Air Force will ein Flugzeug,
können auf eine Stromleitung landen, und Disney will einen fliegenden Tinker Bell, die können
landen Sie auf einer Laterne. Aber die Technik ist ähnlich."

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