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1 # 螺絲刀的智慧生活
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2 # 經緯測繪
無人機叢集控制系統,其特徵在於,包括:若干無人機,包括一主機及若干從機,且所述主機及若干從機上均設定有一飛控模組;一地面控制站,用於進行任務規劃,並反饋所述任務規劃到與地面控制站建立通訊連線的主機和所有從機;其中,所述主機根據獲取的任務規劃進行飛行,且飛行過程中同時將自身的位置和速度資訊傳送給所有連線到地面控制站的從機,所述從機根據來自主機的位置和速度資訊,結合來自地面控制站的任務規劃,跟隨主機飛行。
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3 # 無人機編隊
大體分為兩部分 硬體和軟體
先說硬體:要有適合表演的飛機,安全穩定性是第一位,能夠掛載合適的燈光,然後就是RTK定位模組,這倆很重要,然後就是保證抗風和續航,這是戶外飛行基礎。
軟體:飛控必須穩定,飛行中難免會有干擾,一定要有抗干擾能力。舞步執行都是次要的,就說這個定位就很重要,直接影響著機間距以及舞步的執行情況和效果。
舞步設計其實還好,現在主要就是透過3DMAX和C4D來弄立體舞步,然後刷燈光導成無人機的資料,透過飛行控制軟體給到無人機。
1.無人機基本飛行控制原理 這種基本的控制演算法已經爛大街了,基本上都在用,在這簡單說一下。單臺無人機平穩飛行是實現無人機編隊飛行的基礎。下圖是無人機平穩飛行的關鍵技術原理,CPU實時採集姿態感測器的資料,其中姿態感測器包括三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁力計,依靠這9軸姿態資訊進行姿態解算融合得到四元數和尤拉角,感測器採集的資訊作為當前姿態,目標姿態由遙控器的通道資訊決定,二者偏差作為PID的輸入控制,姿態控制透過串級PID,外環角度環,內環進入角速度環,整定內環和外環PID之後輸出加到姿態控制上,完成無人機的平穩控制飛行。
2.無人機定位
(1)測距定位 在每臺無人機上安裝距離感測器,計算出各臺無人機之間的相對距離,然後進行數學建模,根據相應演算法得出無人機的位置。它的優點是計算所得位置比較精確,但是運算量比較高,另外三維空間中的距離感測器種類很少。
(2)GPS+氣壓計 透過GPS獲得無人機二維平面位置,再結合氣壓計和超聲波模組計算出高度,最終得出飛機空間位置。飛機在低空飛行時通常採用超聲波模組獲取高度資訊,精度很高,在高空時採用氣壓計。
(3)影象識別定位 透過多個攝像頭獲取環境三維空間影象,使用影象識別技術將影象進行處理,對飛行空間進行數學建模,將識別出的不同維度的無人機位置資訊整合,可獲得三維空間中無人機位置。該方法在影象識別過程中資料運算量也很大,另外受地域限制,只可在布有攝像頭的環境中飛行。 3. 防誤撞軌跡規劃 為防止無人機在變換隊形時發生碰撞,我們為每臺無人機設定一定的安全距離。如圖,以每臺無人機為球心,固定距離為半徑的球體設為其安全區域,其他無人機不得進入。若在飛行過程中需要經過其他無人機的安全區域,該無人機必須繞行到達目標位置,不可直線行進,避免發生碰撞。
4. 位置資訊共享 無人機如要完成整齊的編隊動作,必須統籌規劃所有無人機的實時飛行位置。為此,需要設定一臺無人機作為主機,其餘為副機。主機負責接收信標臺的控制資訊,然後進行解算,把預定路徑中每臺無人機的位置透過遠距離通訊模組傳送給副機,設定合適的資訊格式,副機接收到主機的位置資訊後把其作為自己的目標位置向其飛行,實現所有無人機的路徑規劃