改进ADRC控制的四旋翼无人机精准降落方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种改进ADRC控制的四旋翼无人机精准降落方法及系统，该系统包括四旋翼飞行器、飞行控制器、超声波测距传感器、视觉传感器、GPS模块、降落地标、改进ADRC控制器。四旋翼飞行器搭载飞行控制器、超声波测距仪、视觉传感器、GPS模块，飞行控制器内置ardupilot固件，超声波测距传感器用来为飞行控制器提供降落高度信息，视觉传感器使用Openmv4，Openmv4通过识别降落地标获取降落中心的相对坐标，飞行控制器接收降落中心的相对坐标，并使用改进ADRC控制器控制无人机位置和姿态，确保四旋翼飞行器在风场扰动、GPS信号存在干扰且精度有限的情况下仍可完成精准降落。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机降落控制，具体涉及一种改进adrc控制的四旋翼无人机精准降落方法及系统。

技术介绍

1、近年来，无人机技术快速发展，四旋翼无人机以其简单的机械结构和独特的飞行方式成为无人机领域的研究热点，被广泛应用于工业和农业场景中，例如电力巡检四旋翼无人机和农药喷洒无人机。而无人机事故中占比最大的是着陆事故，因此针对四旋翼无人机定点降落技术的研究具有深远前景。

2、目前，四旋翼无人机大量运用gps(global positioning system)导航系统进行定点降落，而gps易受环境等诸多因素干扰，如在gps拒止区域，无人机接收不到卫星信号而失去定位，因此单独使用gps无法满足复杂环境的应用需求。另外，单独使用gps进行降落精度不高，无法满足精准降落的要求。随着计算机视觉的快速发展，基于视觉的方法，在无人机导航方面表现出极大的优势。目前较多的研究者应用视觉技术实现精准降落时采用无人机搭载上位机的方式。但由于板载平台重量大，功耗高，不利于无人机的续航，因此设计一种仅使用重量轻、功耗低的传感器实现四旋翼无人机的精准降落是非常具有工程意义与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改进ADRC控制的四旋翼无人机精准降落方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种改进ADRC控制的四旋翼无人机精准降落方法，其特征在于，所述组合嵌套AprilTag降落地标包括6个AprilTag，一个大尺寸的TAG16H5家族的AprilTag放置在降落地标的中心位置，称为中心AprilTag；一个小尺寸的TAG36H11家族的AprilTag嵌套在中心AprilTag的正中间位置，称为嵌套AprilTag；四个相同尺寸、不同id的TAG25H9家族的AprilTag以相同间距放置在中心AprilTag的四周，称为辅助引导AprilTag。...

【技术特征摘要】

1.一种改进adrc控制的四旋翼无人机精准降落方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种改进adrc控制的四旋翼无人机精准降落方法，其特征在于，所述组合嵌套apriltag降落地标包括6个apriltag，一个大尺寸的tag16h5家族的apriltag放置在降落地标的中心位置，称为中心apriltag；一个小尺寸的tag36h11家族的apriltag嵌套在中心apriltag的正中间位置，称为嵌套apriltag；四个相同尺寸、不同id的tag25h9家族的apriltag以相同间距放置在中心apriltag的四周，称为辅助引导apriltag。

3.根据权利要求1所述的一种改进adrc控制的四旋翼无人机精准降落方法，其特征在于，所述adrc控制器的控制包括：

4.根据权利要求3所述的一种改进adrc控制的四旋翼无人机精准降落方法，其特征在于，所述改进adrc控制器为一阶改进adrc控制器，包括开方p反馈控制率、线性扩张状态观测器和总扰动低通滤波器。

5.根据权利要求4所述的一种改进adrc控制的四旋翼无人机精准降落方法，其特征在于，对于滚转姿态通道的滚转角速度内环的一阶改进adrc控制器的设计包括：

6.根据权利要求5所述的一种改进a...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晨晓，吕天择，郭子然，车璐，严兵，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：