一种无人机视觉感知最优的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种无人机视觉感知最优的控制方法，针对无人机执行任务的关键问题——无人机控制的平稳性与高效性，同时根据无人机飞行过程中对感知稳定性的需求，提供了对无人机的最优感知控制方法；该方法包括无人机视觉感知算法和控制算法设计几个部分；视觉感知定位使用ORB‑SLAM3得到无人机的位置与姿态信息；控制算法使用非线性模型预测控制算法，根据无人机当前位置姿态与定位信息以及期望的轨迹求解得到无人机控制指令序列，完成对无人机的控制，同时确保无人机的感知质量满足控制的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无人机自主控制，具体涉及一种无人机视觉感知最优的控制方法。

技术介绍

1、无人机是一种以地面控制站、飞行遥控器为载体，通过无线通讯设备进行控制，可以实现自主飞行的不载人飞行器。无人机最早在20世纪20年代出现并用于战争，1956年，第一家真正的四旋翼飞行器convertawings model“a”试飞取得成功，但并未达到军方高度和速度的需求。20世纪90年代初，由于电子技术以及计算机技术的大力发展，硬件集成能力和计算机运算能力取得突破性进步，基于mems的惯性导航系统开始应用在多旋翼无人机上，于是多旋翼飞行器开始采用这类系统实现较为稳定的飞行。但由于传感器仍然存在大量的噪声，直到2004年，在降噪和姿态控制算法较为成熟后，真正稳定的多旋翼飞行器才真正出现。2004年美国spectrolutions公司推出了dragonflyer系列多旋翼无人机，并在2006年推出了航拍云台的初级版本。在2010年法国parrot公司推出ar.drone四旋翼无人机开启了消费级多旋翼无人机时代。

2、四旋翼无人机通过对旋翼上的电机转动状态进行调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无人机视觉感知最优的控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种无人机视觉感知最优的控制方法，其特征在于，使用ORB-SLAM算法，对周围环境进行视觉定位与建图。

3.如权利要求1所述的一种无人机视觉感知最优的控制方法，其特征在于，所述状态量包括无人机在世界坐标系下的三轴位置Wpx,Wpy,Wpz、三轴速度Wvx,Wvy,Wvz以及四元数qw,qx,qy,qz。

4.如权利要求1所述的一种无人机视觉感知最优的控制方法，其特征在于，无人机的控制输出包括z轴方向加速度BaZ和三轴角速度ωx,ωy,ωz。

【技术特征摘要】

1.一种无人机视觉感知最优的控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种无人机视觉感知最优的控制方法，其特征在于，使用orb-slam算法，对周围环境进行视觉定位与建图。

3.如权利要求1所述的一种无人机视觉感知最优的控制方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：方浩，华骏扬，曹旭，梁昕恺，吴德龙，杨庆凯，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：