Experimentation of Vision-aided Inertial Navigation System (VaINS) on a small fixed-wing UAV

Dette dokumentet beskriver et eksperiment som bruker Vision-aided Inertial Navigation System (VaINS). Systemet samler inn og behandler sensordata. Det overfører navigasjonsløsningen til en operatørterminal i sanntid. Dette er det første eksperimentet med VaINS på en fastvinget UAV. VaINS ble i denne omgang brukt som en dataloggingboks. Eksperimentet var et samarbeid mellom FFI og NORCE, som opererte UAV-en. Dataene ble samlet inn over to dager, med i alt fem flygninger over bygninger, vegetasjon, elv, innsjø og fjell. Vertikalvinkelen («pitch angle») til kameraet ble variert mellom lavvinkler, 22˚, 25˚ og 90˚ nedover. Hovedmålet med eksperimentet var å få erfaring med bruk av VaINS-boksen på en fastvinget UAV, og å studere ytelsen til den bildestøttede navigasjonen. Navigasjonsløsningen til bildestøttet INS ble sammenlignet med en referanseløsning innenfor GPS-nektede tidsintervaller. Flygningene der kameraets vertikalvinkel var 90˚ ga litt bedre ytelse enn flygningene med lavvinkel. Sammenligningene mellom den bildestøttede løsningen og den frie treghetsløsningen («free inertial») i GPS-nektede perioder, viste at den bildestøttede navigasjonen ga betydelig bedre ytelse i de lineære delene av flygningene.