隨著四旋翼飛行器技術(shù)的迅猛發(fā)展,組合導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的組合導(dǎo)航平臺存在精度低、容錯(cuò)性弱、實(shí)時(shí)性差等缺點(diǎn),針對飛行器在復(fù)雜環(huán)境下高精度導(dǎo)航的要求,需要設(shè)計(jì)一款能夠在復(fù)雜多變環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)高精度導(dǎo)航的嵌入式組合導(dǎo)航平臺。本論文旨在開發(fā)一款四旋翼飛行器組合導(dǎo)航的嵌入式平臺,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集和多傳感器導(dǎo)航數(shù)據(jù)融合,同時(shí)能夠解決GPS(北斗)無效時(shí)慣性導(dǎo)航模塊的誤差累積問題,以此提高組合導(dǎo)航平臺的精度和容錯(cuò)性能。首先,設(shè)計(jì)了基于S5PV210處理器、多傳感器組合導(dǎo)航的嵌入式硬件平臺和Linux操作系統(tǒng)軟件的總體框架,對系統(tǒng)軟件各模塊進(jìn)行具體設(shè)計(jì),完成uboot、kernel和根文件的設(shè)計(jì)和移植,以及軟件平臺多線程的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)底層驅(qū)動的編寫。然后深入研究了組合導(dǎo)航算法,該算法基于聯(lián)邦濾波模型采用分布式卡爾曼濾波方法進(jìn)行慣導(dǎo)/GPS/單目視覺的數(shù)據(jù)融合,在誤差模型基礎(chǔ)上采用間接式卡爾曼濾波方法實(shí)現(xiàn)慣導(dǎo)/GPS和慣導(dǎo)/單目視覺兩個(gè)子濾波器的局部估計(jì),主濾波器根據(jù)最優(yōu)系數(shù)加權(quán)的方法實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)估計(jì)。最后進(jìn)行了嵌入式組合導(dǎo)航平臺的機(jī)載測試和對比實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步驗(yàn)證了GPS無效情況下單目視覺傳感器的對慣性導(dǎo)航模塊的誤差累積問題具有很好的修正能力,同時(shí)也驗(yàn)證了基于單目視覺的多傳感器嵌入式組合導(dǎo)航的平臺精度和容錯(cuò)性能明顯優(yōu)于單一或任意兩組合導(dǎo)航系統(tǒng),對于組合導(dǎo)航相關(guān)技術(shù)的研究具有實(shí)際參考意義。
【學(xué)位單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V249.3;TN967.2
【部分圖文】：

以使四旋翼飛行器不僅能夠完成空中飛行，還能夠完成地面爬行及跨過障礙物，甚至進(jìn)行爬墻操作，該蔓生系列爬墻機(jī)器人完全顛覆了人們對于傳統(tǒng)四旋翼飛行器的認(rèn)識。Zarrouk蔓生系列機(jī)器人如圖1.2所示。圖 1.2 四旋翼技術(shù)應(yīng)用于 Zarrouk 蔓生系列機(jī)器人國內(nèi)對無人機(jī)的研究一直落后于歐美等國家，進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，隨著我國微電子、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，四旋翼飛行器的研究也不斷地取得階段性進(jìn)展同樣在2014年零零無限公司[6]推出首款能夠放到口袋里的折疊式四旋翼飛行器，利用炭纖維材料設(shè)計(jì)的機(jī)體外殼大大減小了其自重，可折疊旋翼的設(shè)計(jì)提高了便攜性，因此被稱為“口袋里的四旋翼”，該飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)集成了先進(jìn)的機(jī)器視覺技術(shù)，精準(zhǔn)的目標(biāo)識別功能被廣泛的應(yīng)用

系列機(jī)器人如圖1.2所示。2 四旋翼技術(shù)應(yīng)用于 Zarrouk 蔓生系列機(jī)究一直落后于歐美等國家，進(jìn)入 術(shù)的發(fā)展，四旋翼飛行器的研究也限公司[6]推出首款能夠放到口袋里的機(jī)體外殼大大減小了其自重，可折里的四旋翼”，該飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)功能被廣泛的應(yīng)用于各種工程實(shí)踐

Raffaello D'Andreaji 教授展示全方向旋翼學(xué)仿生微生物實(shí)驗(yàn)室David Zarrouk教授[機(jī)器人，將四旋翼機(jī)身和旋翼進(jìn)行分開移的位置以及整個(gè)四旋翼質(zhì)心，為四旋翼增僅能夠完成空中飛行，還能夠完成地面該蔓生系列爬墻機(jī)器人完全顛覆了人們對蔓生系列機(jī)器人如圖1.2所示。 1.2 四旋翼技術(shù)應(yīng)用于 Zarrouk 蔓生系列機(jī)器研究一直落后于歐美等國家，進(jìn)入 21 世
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2843873