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题名面向移动平台的四旋翼自主降落技术研究
被引量：1
- 1
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作者
袁泽慧
李世中
陈国栋
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机构
中北大学机电工程学院
江苏省机器人技术及智能制造装备工程实验室(苏州大学)
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出处
《传感器与微系统》
北大核心
2025年第5期48-52,共5页
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基金
山西省基础研究计划资助项目(202303021212190)。
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文摘
四旋翼无人机能否在有限的空间内快速、精确地降落在移动地面平台上,进行充电或回收,是提高空地协同作业能力的前提和保障。搭建了一种四旋翼无人机在地面移动平台上自主降落的模型化框架。首先,采用复合标签降落标识估计无人机与地面平台间的相对位姿,并通过卡尔曼滤波器与协同系统中其他多传感器信息进行融合,实现对无人机与地面平台位置、速度等状态量的精确估计。其次在交汇阶段和降落阶段,为避免两阶段采用不同控制器引起无人机抖动,采用统一的比例导引(PN)和PID相结合的控制算法。最后,在大疆专用模拟器下,进行了多次硬件在环仿真实验,成功实现了无人机在速度为2 m/s地面平台上的自主降落,且平均降落误差为13.2 cm。
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关键词
四旋翼无人机
自主降落
移动平台
比例导引
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Keywords
quadrotor
autonomous landing
moving platform
proportional navigation
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分类号
TP249
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于复合标志的四旋翼无人机自主降落系统
被引量：2
- 2
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作者
袁泽慧
陈国栋
张亚
王忠言
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机构
中北大学机电工程学院
江苏省机器人技术及智能制造装备工程实验室(苏州大学)
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2024年第3期103-107,共5页
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基金
山西省回国留学人员科研资助项目(2020-108)
江苏省机器人技术及智能制造装备工程实验室(苏州大学)开放基金资助项目
山西省基础研究计划资助项目(202303021212190)。
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文摘
四旋翼无人机能否快速、精确地降落在地面充电装置或回收装置上是实现空地机器人协同的关键步骤之一。提出了一种基于视觉的四旋翼无人机在静止平台上自主降落的模型化框架,设计了基于AprilTag的复合标签着陆标志,将视觉测量与无人机自驾仪提供的状态信息利用卡尔曼滤波器进行融合,提高无人机位姿估计精度。利用PID控制器计算无人机的期望加速度,并将其转化为无人机的姿态指令,使得无人机飞行到期望位置。在专用模拟器下,对提出的无人机自主降落系统进行了多次仿真,仿真结果表明,无人机的平均降落误差小于5cm,验证了无人机自主降落系统的有效性和精确性。
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关键词
四旋翼无人机
自主降落
低成本单目摄像头
卡尔曼滤波器
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Keywords
qudrotor UAV
autonomous landing
low-cost monocular camera
Kalman filter
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分类号
TP249
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名四旋翼在移动平台视觉导引自主降落研究综述
被引量：7
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作者
袁泽慧
陈国栋
李世中
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机构
中北大学机电工程学院
江苏省机器人技术及智能制造装备工程实验室(苏州大学)
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出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期60-67,共8页
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基金
山西省回国留学人员科研资助项目(2020-108)
江苏省机器人技术及智能装备工程实验室(苏州大学)开放基金项目。
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文摘
四旋翼无人机能否在有限的空间内快速、精确的降落在地面移动平台上,进行充电或回收,保证无人机的自主复飞,是实现空地协同的前提。为进一步促进我国空地协同技术的研究和发展,综述了基于视觉导引方式的四旋翼无人机在移动平台上自主降落的最新研究成果。在简要介绍四旋翼无人机自主降落技术的总体流程和主要框架基础上,提炼其中的关键技术:降落标识检测算法,无人机和地面移动平台状态估计,降落轨迹跟踪和控制器设计,针对各关键技术分析和总结了其相应研究方法,并对国内外若干研究团队设计的自主降落系统中采用的主要硬件设备、相应关键技术和取得的成果进行了梳理。讨论了当前的研究难点和可行的解决方案,并对未来发展的重点方向进行了展望。
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关键词
空地协同
四旋翼无人机
自主降落
移动平台
视觉导引
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Keywords
air-ground cooperation
quadrotor
autonomous landing
moving platform
vision-guided
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分类号
TP249
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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