Stability and performance analysis of unmanned aerial vehicles: Quadrotor against Hexrotor

2015 ◽  
Vol 9 (8) ◽  
pp. 1190-1196 ◽  
Author(s):  
Jonay Toledo ◽  
Daniel Perea ◽  
Leopoldo Acosta ◽  
Nestor Morales
Keyword(s):  
Performance Analysis ◽  
Unmanned Aerial Vehicles ◽  
Aerial Vehicles ◽  
And Performance

Stability and Performance Analysis of Six-Rotor Unmanned Aerial Vehicles in Wind Disturbance

2018 ◽  
Vol 13 (3) ◽  
Author(s):  
Xianying Li ◽  
Biao Zhao ◽  
Yu Yao ◽  
Hongtao Wu ◽  
Yunping Liu
Keyword(s):  
Performance Analysis ◽  
Simulation Model ◽  
Unmanned Aerial Vehicles ◽  
Lyapunov Exponents ◽  
Wind Disturbance ◽  
Flight Experiment ◽  
Aerial Vehicles ◽  
Simulation Results ◽  
And Performance ◽  
The Stability

The effect of wind disturbances on the stability of six-rotor unmanned aerial vehicles (UAVs) was investigated, exploring the various disturbances in different directions. The simulation model-based Euler–Poincare equation was established to investigate the spectra of Lyapunov exponents. Next, the value of the Lyapunov exponents was used to evaluate the stability of the systems. The results obtained show that the various speeds of rotors are optimized to keep up the stability after disturbances. In addition, the flight experiment with the hitting gust has been carried out to verify the validity and accuracy of the simulation results.

scholarly journals Aerodock (a smart, autonomous charging and docking station for unmanned aerial vehicles)

2022 ◽  
Vol 2161 (1) ◽  
pp. 012058
Author(s):  
Laaboni Mukerjee ◽  
Mukul Yadav ◽  
Amit Choraria ◽  
Atharv Tendolkar ◽  
Arjun Hariharan ◽  
...  
Keyword(s):  
Cloud Computing ◽  
Unmanned Aerial Vehicles ◽  
Performance Optimization ◽  
Wireless Power Transfer ◽  
External Factors ◽  
Battery Management ◽  
Human Intervention ◽  
Wireless Power ◽  
Aerial Vehicles ◽  
And Performance

Abstract The COVID-19 pandemic has laid bare the need for contactless operations. While unmanned aerial vehicles (UAVs) are being developed to aid humans in countless domains, the need for effective battery management and performance optimization remains a huge task. The proposed solution, the “AeroDock”, aims to tackle these challenges by using wireless power transfer (WPT) technology coupled with smart monitoring of the drone’s health. The performance and hardware checks are assessed at the user end via cloud computing and IoT technology. This system is contact-less, safe, reliable and its usage is not affected by external factors. Thus, the AeroDock is a smart docking station for UAVs which eliminates the need for human intervention in effective charging and maintenance.

scholarly journals Presenting an Effective Method to Detect and Track the Broken Path in VANET Using UAVs

2020 ◽  
Vol 2020 ◽  
pp. 1-12
Author(s):  
Zohreh Bakhtiari ◽  
Rozita Jamili Oskouei ◽  
Mona Soleymani ◽  
Akhtar Hussain Jalbani
Keyword(s):  
Cloud Computing ◽  
Unmanned Aerial Vehicles ◽  
Urban Areas ◽  
Vehicular Ad Hoc Networks ◽  
Ad Hoc ◽  
High Mobility ◽  
Geographic Routing ◽  
Negative Influence ◽  
Aerial Vehicles ◽  
And Performance

The routing process in vehicular ad hoc networks (VANETs) is a challenging task in urban areas which is due to the high mobility of vehicles, repetitive defects of the communication path, and the various barriers that may affect the reliability of data transmission and routing. Accordingly, the connectivity in vehicular communications has received the researchers’ attention, so different geographic routing protocols have been proposed in this respect. Unmanned aerial vehicles (UAVs) are useful for overcoming routing constraints. Cloud computing has also been defined as a new infrastructure for VANET which is made up of a significant number of computing nodes including stable data centers as well as a set of mobile computing devices embedded on vehicles. The aim of this research is to simulate a VANET in an urban area using cloud computing infrastructure and applying unmanned aerial vehicles (UAV) so that the negative influence of barriers in packet delivery and routing is avoided. To evaluate, the proposed method is compared with the basic protocol ClouDiV. Ns-2 simulation results show that the proposed method outperforms with different densities and variable times in terms of efficiency and performance.

scholarly journals Aerodynamic efficiency and performance enhancement of fixed-wing unmanned aerial vehicles using novel configurations and techniques

2018 ◽  
Author(s):  
Περικλής Παναγιώτου
Keyword(s):  
Unmanned Aerial Vehicles ◽  
Performance Enhancement ◽  
Operating Conditions ◽  
Aerodynamic Efficiency ◽  
Aerial Vehicles ◽  
And Performance

Ο σκοπός της διδακτορικής διατριβής είναι η βελτιστοποίηση της αεροδυναμικής απόδοσης και των επιδόσεων Μη-Επανδρωμένων Αεροχημάτων (ΜΕΑ) σταθερής πτέρυγας, μεγάλης αυτονομίας και μέσου ύψους (MALE UAV ή tactical UAV – NATO classification), που επιχειρούν σε συνθήκες πτήσης με Mach < 0.3. Πρόκειται για μια πλήρη τεχνολογική έρευνα, τα βασικά αντικείμενα της οποίας είναι α) η διερεύνηση της ροής γύρω από ΜΕΑ σταθερής πτέρυγας, β) η ανάλυση του ισοζυγίου οπισθέλκουσας δύναμης και εντοπισμός των κύριων πηγών αυτής, γ) η αναζήτηση, καταγραφή, και αξιολόγηση πιθανών τεχνολογιών, γεωμετριών, και τεχνικών για τη βελτίωση της αεροδυναμικής απόδοσης και των επιδόσεων ΜΕΑ (technology screening), δ) η επιλογή και λεπτομερής διερεύνηση των γεωμετριών που δυνητικά προσφέρουν τα περισσότερα πλεονεκτήματα, και ε) η εφαρμογή των παραπάνω σε εφαρμοσμένες μελέτες σχεδιασμού ΜΕΑ για αξιολόγηση και εκτίμηση επιδόσεων. Σε αντίθεση με τις υπάρχουσα βιβλιογραφία, η παρούσα έρευνα προσεγγίζει ολιστικά τον σχεδιασμό και την βελτιστοποίηση των ΜΕΑ σταθερής πτέρυγας, εκκινώντας από θεμελιώδεις ρευστοδυναμικές αναλύσεις, συνεχίζοντας με παραμετρικές αναλύσεις αεροδυναμικής, και κλείνοντας με εφαρμογή σε ολοκληρωμένες μελέτες σχεδιασμού. Για αυτό το σκοπό χρησιμοποιείται μια πληθώρα εργαλείων, που περιλαμβάνουν λογισμικά υπολογιστικής μοντελοποίησης, πειραματικές διατάξεις και τεχνικές, καθώς επίσης και αναλυτικά εργαλεία διαστασιολόγησης, και υπολογισμού παραμέτρων αεροδυναμικής, ευστάθειας και επιδόσεων αεροχημάτων, που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια της διατριβής (in-house tools). Αρχικά καθορίζεται και σχεδιάζεται μια γεωμετρία αναφοράς ΜΕΑ, της οποίας οι προδιαγραφές (requirements) και οι επιχειρησιακές συνθήκες (operating conditions) ορίζονται επίσης ως σημεία αναφοράς. Η ροή γύρω από το ΜΕΑ αναλύεται χρησιμοποιώντας τα εργαλεία αεροδυναμικής ανάλυσης και πραγματοποιείται μια ταξινόμηση της οπισθέλκουσας δύναμης (drag bookkeeping), τόσο για την κύρια πτέρυγα, όσο και για την συνολική γεωμετρία του ΜΕΑ. Στη συνέχεια, ερευνάται μια πληθώρα πιθανών επιλογών, τεχνολογιών, τεχνικών και γεωμετριών, που δυνητικά μπορεί να βελτιώσουν την επίδοση των ΜΕΑ σταθερής πτέρυγας. Δύο είδη γεωμετριών επιλέγονται τελικά για ενδελεχή μελέτη και περεταίρω ανάλυση, και συγκεκριμένα, τα winglets και τα σώματα BWB. Οι γεωμετρίες αυτές αναλύονται διεξοδικά σε υπολογιστικό, πειραματικό, και σχεδιαστικό επίπεδο. Όπως πιστοποιείται και από τις σχετικές επιστημονικές δημοσιεύσεις, η έρευνα οδηγεί σε πρωτότυπα συμπεράσματα και παρατηρήσεις που αφορούν τα ροϊκά φαινόμενα, και σε ανάπτυξη εξειδικευμένων μεθοδολογιών σχεδιασμού για εφαρμογές ΜΕΑ σταθερής πτέρυγας. Γίνεται επίσης και αποτίμηση των πλεονεκτημάτων της χρήσης των γεωμετριών αυτών, με τα αποτελέσματα να δείχνουν βελτίωση της τάξεως του 10% και 30% για τα winglets και τις πλατφόρμες BWB αντίστοιχα, όσον αφορά την αεροδυναμική απόδοση. Συνοψίζοντας, η διατριβή επικεντρώνεται στα ΜΕΑ τύπου MALE/tactical, λόγω του ότι αποτελούν το μεγαλύτερο κομμάτι της αγοράς των ΜΕΑ. Ωστόσο, με την προϋπόθεση ότι οι λόγοι ροϊκής ομοιότητας και οι επιχειρησιακές συνθήκες είναι πανομοιότυπες, οι προτεινόμενες μέθοδοι και τα επαγόμενα συμπεράσματα μπορούν να επεκταθούν και σε οποιοδήποτε άλλο αερόχημα σταθερής πτέρυγας, από ΜΕΑ μεγαλύτερης κλίμακας, μέχρι υπερ-ελαφρά ή ελαφρά αεροχήματα και μεταγωγικά αεροσκάφη. Επιπρόσθετα, η έρευνα που αφορά είτε σε στοιχειώδη ρευστοδυναμικά φαινόμενα, όπως είναι οι δίνες ακροπτερυγίου, είτε στις βελτιωτικές διατάξεις (winglets, BWB) έχει προεκτάσεις και σε άλλες εφαρμογές μεγαλύτερης κλίμακας, που αφορούν την κοινωνία και την βιομηχανία, όπως είναι για παράδειγμα τα επιβατηγά αεροσκάφη και οι εναέριες μεταφορές.

scholarly journals Deep Learning Based BackCom Multiple Beamforming for 6G UAV IoT Networks

2020 ◽  
Author(s):  
Fei Qi ◽  
Wenjing Li ◽  
Peng Yu ◽  
Lei Feng ◽  
Fanqin Zhou
Keyword(s):  
Deep Learning ◽  
Internet Of Things ◽  
Unmanned Aerial Vehicles ◽  
Communication Technologies ◽  
Obvious Advantage ◽  
Iot Applications ◽  
Reflective Surface ◽  
Aerial Vehicles ◽  
Simulation Results ◽  
And Performance

Abstract Combining unmanned aerial vehicles (UAVs) with 6G, Internet of Things (IoT) and other emerging communication technologies could better satisfy various IoT applications and create more innovative services. This paper develops a novel hierarchical 6G IoT network with UAVs in the sky and intelligent reflective surface (IRS) equipped. The system employs backscattering communication (BackCom) to transmit data in a free-ride manner. Through beamforming, IRS enhances the energy of the reflectable signal, thereby improving the distance and performance of the BackCom. Simulation results reveal that our approach makes a significant improvement to the performance of the whole system, and takes obvious advantage over traditional solutions.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document