在悬停的直升机中停止漂移

电器工程 传感器 机器人技术 无人机
2022-01-21 23:11:14

我将在某个时候建造一架 4 螺旋桨直升机无人机。我想通过让它在不触摸控件时仍然悬停来使其相对容易飞行。

有人可以提供一些关于我如何让四旋翼保持在空中的信息吗?我在考虑加速度计来测量漂移和滚动/俯仰/偏航,但它们不够灵敏,无法检测由于微风等原因导致的非常缓慢的漂移。GPS 是否足够准确以消除 10 厘米范围内的漂移(也就是说,检测到距离无人机原始位置 10 厘米的漂移(或者更小,也许?))?

3个回答

我认为你会想要使用传感器的组合。加速度计和陀螺仪将能够校正强风。然后,您可以使用 GPS 来抵消长期漂移(或偏差,有时称为偏差)。我认为这两个传感器在某种过滤器(可能是卡尔曼)中的组合将使您的位置漂移最小化。

GPS本身虽然不够准确。卡尔曼滤波器的另一种方法(可能有点数学繁重)是使用来自DIYdrones的 DCM 算法。到目前为止,使用它似乎取得了很大的成功。

最后,Parrot 四旋翼无人机使用了一个向下的 60fps 摄像头来消除漂移。它向下看并从其下方的地面中提取特征,然后使用一种视觉里程计(我假设某种光流算法)来确定四旋翼已经漂移了多远。我相信这只适用于 Parrot 的低海拔地区,但我认为它没有理由不能扩展到更高的海拔高度。

GPS不够准确。加速度计只能测量加速度,而不是恒定的漂移。

也许是使用信标和三边测量的本地定位系统或其他什么?

也许便宜的相机可以检测相对于地面或其他静止物体的漂移?您可以使用陀螺仪抵消旋转,然后在后续帧之间进行互相关以检测相对于地面的漂移,就像光学鼠标的工作方式一样。

如果我要使用朝下的摄像头来做到这一点,我首先想要的是高性能和相对较低的分辨率(这是一个传感器,我对摄像头的输入真的不感兴趣)所以我想要的摄像头用于此的将来自光学鼠标:它们具有非常高速、低分辨率的相机。通过一些黑客攻击,我相信你可以想出一个镜头排列,让它区分地面上的特征,然后你可以使用差异提取光流算法来处理这个输入。