Dubins path generation for a fixed wing UAV

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Abstract
International audienceA path generator is proposed for a fixed-wing Unmaned Aereal Vehicle (UAV). Assuming that the vehicle maintain a constant altitude, and airspeed, and that the UAV is constrained by a turning rate. The Dubins paths serve as a strategy to find the shortest path for the non-holonomic model of the UAV. Dubins paths consist of three path segments which are based on straight lines or arcs of circle of a given radius. The Dubins path generation is combined with a nonlinear Lypaunov-based path-following control. Finally we present a complete simulation environment in which the path generator and path following strategy are validated. As an example of application we propose the scenario in which a missing person is located in some known area and we use the path generator along with this path-following strategy applied to the fixed wing UAV to search and find this person.Un générateur de trajectoire est proposé pour une aéronefs à voilure fixe véhicule aérien sans pilote (UAV). En supposant que le véhicule à maintenir une altitude constante, et la vitesse, et que l'UAV est contraint par un taux de rotation. Les chemins Dubins servent comme une stratégie pour trouver le chemin le plus court pour le modèle non-holonome de l'UAV. Chemins Dubins se composent de trois segments de chemin qui sont basés sur des lignes droites ou des arcs de cercle d'un rayon donné. La génération de trajectoire Dubins est combinée avec une commande de trajet suivant, basé sur Lyapunov non linéaire. Enfin, nous présentons un environnement de simulation complet dans lequel le générateur de trajet et stratégie de suivi sont validés. Comme exemple d'application, nous vous proposons le scénario dans lequel une personne disparue se trouve dans un domaine connu et nous utilisons le générateur du chemin avec cette stratégie suivi de trajectoire appliquée à l'UAV à ailes fixes pour rechercher et trouver cette personne