多旋翼無人機在電力巡檢、物流、航拍、植物保護、搶險救災等眾多領域得到應用但其在執(zhí)行任務時往往會遇到各種障礙物,自主規(guī)避障礙技術(shù)有利于提高多旋翼無人機系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、智能性�；诖�,本文圍繞多傳感器融合的多旋翼無人機避障系統(tǒng)展開研究,具體研究內(nèi)容如下。（1）針對多傳感器融合的多旋翼無人機避障系統(tǒng),分析其設計需求,對多旋翼無人機避障模塊的激光雷達和毫米波雷達傳感器進行選型,對其他機載傳感器模塊進行設計,搭建多旋翼無人機避障系統(tǒng)硬件平臺。（2）在已搭建好的硬件平臺上,采用二步延遲自適應時空融合算法對激光雷達和毫米波雷達進行信息融合,對二步延遲自適應時空信息融合算法進行實驗驗證。（3）針對室內(nèi)飛行環(huán)境,實現(xiàn)基于A^*算法的路徑規(guī)劃。在構(gòu)建完成的環(huán)境地圖上,對基于A^*算法多旋翼無人機室內(nèi)避障進行實驗驗證。（4）針對室外不同寬度障礙及快速飛行情況,制定不同的避障策略。對多旋翼無人機室外避障策略進行實驗驗證。針對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析,驗證了本文設計的多旋翼無人機避障系統(tǒng)的有效性和合理性,從而證明設計的多傳感器融合的多旋翼無人機避障系統(tǒng)具有一定的實用性... 

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容概要
第二章 多旋翼無人機避障系統(tǒng)設計
    2.1 多旋翼無人機避障系統(tǒng)總體方案設計
    2.2 避障模塊
    2.3 定位及測速模塊
    2.4 IMU模塊
    2.5 地磁模塊
    2.6 數(shù)據(jù)模塊
    2.7 微處理器模塊
    2.8 本章小結(jié)
第三章 多旋翼無人機避障傳感器信息融合方法
    3.1 多傳感器信息融合的原理
    3.2 多傳感器信息融合的基本內(nèi)容
    3.3 二步延遲自適應時空信息融合算法
    3.4 基于信息融合的室內(nèi)定位和環(huán)境地圖構(gòu)建
    3.5 二步延遲自適應時空信息融合算法實驗驗證
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于A~*算法的多旋翼無人機室內(nèi)避障
    4.1 啟發(fā)式搜索和A~*算法基本原理分析
    4.2 基于A~*算法的室內(nèi)避障路徑規(guī)劃研究
    4.3 多旋翼無人機室內(nèi)避障實驗驗證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 多旋翼無人機室外避障策略
    5.1 障礙物的檢測
    5.2 不同寬度障礙物避障策略研究與實現(xiàn)
    5.3 快速避障策略的研究與實現(xiàn)
    5.4 多旋翼無人機室外避障實驗驗證
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于雷達和機器視覺信息融合的車輛識別方法[J]. 王寶鋒,齊志權(quán),馬國成,陳思忠.  汽車工程. 2015(06)
[2]MEMS-IMU/GPS/GPRS組合導航方案設計與實現(xiàn)[J]. 豐趁得,劉慶元,歐野.  傳感器世界. 2016(05)
[3]直升機載毫米波雷達高壓線防撞處理研究[J]. 張明,唐堯,景雄.  火控雷達技術(shù). 2016(02)
[4]無人機的避障技術(shù)及其應用[J]. 張西忱.  集成電路應用. 2017(02)
[5]淺析無人機自動避障系統(tǒng)[J]. 劉海波,李冀.  中國計量. 2017(09)
[6]基于二維激光雷達的避障系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 唐文響,嚴華.  計算機測量與控制. 2016(10)
[7]基于邊界歸一化的低空無人機實時避撞路徑規(guī)劃[J]. 王亮,魏鉑淞,熊瑜,許卓凡.  西北工業(yè)大學學報. 2017(02)
[8]多層多源信息融合旋翼無人機測高算法[J]. 黃鶴,劉一恒,趙熙,許哲,郭璐.  中國慣性技術(shù)學報. 2018(03)
[9]毫米波雷達研究現(xiàn)狀及其測試項目[J]. 郭蓬,郭劍銳,戎輝,唐風敏,王文揚,王夢丹.  汽車電器. 2018(10)
[10]基于改進人工勢場的無人機編隊避障控制研究[J]. 張佳龍,閆建國,張普,王奔馳.  西安交通大學學報. 2018(11)

博士論文
[1]車載組合導航信息融合算法研究與系統(tǒng)實現(xiàn)[D]. 徐田來.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[2]移動機器人定位技術(shù)研究[D]. 王衛(wèi)華.華中科技大學 2005
[3]毫米波汽車防撞雷達實用化研究[D]. 徐濤.中國科學院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所） 2003

碩士論文
[1]基于激光雷達的二維即時定位與制圖技術(shù)研究[D]. 李昊.東南大學 2018
[2]四旋翼無人機軌跡跟蹤與避障控制研究[D]. 韋意豪.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[3]多旋翼無人機傳感器系統(tǒng)的研究與設計[D]. 朱明勛.南京信息工程大學 2017
[4]基于pixhawk的多旋翼無人機避障飛行系統(tǒng)研發(fā)[D]. 趙航.北方工業(yè)大學 2017
[5]基于ROS平臺的室內(nèi)定位算法設計與實現(xiàn)[D]. 雷碧波.浙江理工大學 2017
[6]基于雙核CORTEX-M4的MAVs傳感器系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 潘佳笛.南京信息工程大學 2016
[7]基于多傳感器信息融合的移動機器人定位方法研究[D]. 吳顯.北京交通大學 2016
[8]基于多傳感器融合的機器人導航系統(tǒng)中的避障研究[D]. 呂玉彬.濟南大學 2012
[9]基于改進A*算法的游戲地圖尋徑的研究[D]. 周小鏡.西南大學 2011
[10]單目視覺自主移動機器人同步定位與地圖構(gòu)建技術(shù)[D]. 章園媛.哈爾濱工業(yè)大學 2009



本文編號：3702859