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無人機(jī)編隊(duì),也就是編隊(duì)飛行的多臺空中機(jī)器人,可以理解為一臺巨大的弱關(guān)聯(lián)的變形機(jī)器人來討論,就是一堆單機(jī)組成一個(gè)大的單機(jī),這個(gè)大的單機(jī)可以變形。以下是無人機(jī)編隊(duì)飛行的幾個(gè)技術(shù)要點(diǎn):
全天候:有擾動的環(huán)境,這需要空中機(jī)器人編隊(duì)飛行的整個(gè)系統(tǒng)適應(yīng)外界擾動,從徐徐的微風(fēng)到熊孩子和大媽。這一條是衡量無人機(jī)編隊(duì)是否是玩具級的重要指標(biāo),實(shí)驗(yàn)室級條件下的swarm也是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下盡量降低環(huán)境擾動完成的。
訓(xùn)練有素的:出色的飛控,魯棒的算法,與飛機(jī)機(jī)械平臺有相當(dāng)好的適應(yīng),選擇得當(dāng)?shù)膮?shù),能夠有一定的適應(yīng)擾動的能力;好的點(diǎn)鎮(zhèn)定、軌跡追蹤和跟蹤算法,能夠比較快和穩(wěn)定的改變狀態(tài),尤其是在位置環(huán)上。
昂貴的:飛行平臺有良好的機(jī)械結(jié)構(gòu)、氣動設(shè)計(jì),靠譜的動力系統(tǒng),有按照飛控要求改變狀態(tài)的機(jī)械能力,對于固定翼來說通常表示與飛控相適應(yīng)的靜穩(wěn)定欲度,對于旋翼來說就是高效率的控制能力。
長僚機(jī):飛行邏輯,飛行邏輯是編隊(duì)這件事的重要部分之一;
用對講機(jī):機(jī)器人間交互,這也是衡量無人機(jī)編隊(duì)是否是玩具級的重要指標(biāo),沒有交互的編隊(duì)。
約定好:實(shí)際的編隊(duì)總是要裝訂一個(gè)任務(wù)的,相當(dāng)于是到達(dá)某個(gè)地方,載入一條航線,追蹤一個(gè)物體這樣的任務(wù)規(guī)劃。沒有任務(wù)裝訂就編隊(duì)完全是為了編隊(duì)而編隊(duì)了(旁邊小伙伴說為了編隊(duì)而編隊(duì)也相當(dāng)于是給編隊(duì)的機(jī)器人裝訂了一個(gè)任務(wù),給跪了)。
機(jī)智地:這一條相對于空中機(jī)器人,主要是在于相互追蹤時(shí)的避障,對外界障礙的躲避,以及對于不同的,攜帶不同傳感器的空中機(jī)器人的即時(shí)編隊(duì),涉及到相互傳感和預(yù)測等。
時(shí)變或是時(shí)不變同步:根據(jù)裝訂的任務(wù)和實(shí)際的環(huán)境在線的調(diào)整編隊(duì)隊(duì)形,實(shí)現(xiàn)時(shí)變編隊(duì)。
隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,正確的位置信息變得越來越重要,能讓無人機(jī)實(shí)現(xiàn)真正的無人自動飛行等智能應(yīng)用。因此,RTK定位技術(shù)逐漸被應(yīng)用到無人機(jī)領(lǐng)域中。接下來我們?yōu)榇蠹抑v述并分析什么是RTK差分定位系統(tǒng)和一些使用時(shí)的注意事項(xiàng)。
RTK(Real-time kinematic)實(shí)時(shí)動態(tài)差分法。這是一種新的常用的GPS測量方法,高度的GPS測量必須采用載波相位觀測值,RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實(shí)時(shí)動態(tài)定位技術(shù),它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并達(dá)到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下,基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù),還要采集GPS觀測數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,同時(shí)給出厘米級定位結(jié)果,歷時(shí)不足一秒鐘。
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