一种无人机自主飞行控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机自主飞行控制系统，属于无人机控制技术领域。包括多模态感知子系统、边缘计算中枢和执行与能源管理系统，搭载异构计算架构和量子‑经典混合处理单元，运行多源融合定位算法、数字孪生预演程序及元学习控制模块，包括矢量推进模块和智能电池组，智能电池组内置8通道温度传感器和阻抗监测芯片，支持SOH实时估算且误差＜2%。通过量子惯性测量单元与多传感器的硬件级时空同步，在无GNSS环境下定位误差从现有技术的32.6±4.2m降至4.2±0.8m，动态场景响应速度提升3倍，满足复杂地形高精度定位需求，采用元学习双层网络架构，新环境适应时间从30分钟缩短至28±3秒，陌生山区轨迹跟踪误差从1m降至0.3m，电机能耗减少15%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机控制，更具体地说，涉及一种无人机自主飞行控制系统。

技术介绍

1、现有无人机自主飞行控制系统存在以下技术瓶颈，通过实验数据对比分析如下：

2、1、传感器时空同步误差显著，传统松散耦合架构（如cn117270568a）中，gps与imu的时间同步依赖软件插值，在80km/h高速机动时，时间戳偏差达18.3±2.5ms，导致三维定位误差达1.72±0.31m（n=50次实验）。在城市峡谷场景中，因多路径效应，该误差进一步扩大至3.2±0.5m。

3、2、无卫星环境定位性能衰减，仅依赖视觉slam的系统在500m长隧道内，初始100m定位误差为0.8±0.2m，随着里程增加，200m处误差达5.3±0.7m，500m处累计误差达32.6±4.2m（n=30次实验）。逆光条件下（光照强度＞10000lux），定位漂移率达0.62±0.08m/s。

4、3、动态障碍物规避效率不足，采用yolov8+a*算法的系统，对5m×5m以下高速障碍物（如时速30km/h的飞鸟）识别延迟为320±45ms，路径规划耗时21本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无人机自主飞行控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的无人机自主飞行控制系统，其特征在于，所述量子惯性测量单元包含铷原子干涉仪和超导量子干涉器件陀螺仪，其中，铷原子干涉仪的测量范围±50g，分辨率为10-10g，采样率为2kHz；超导量子干涉器件陀螺仪的零偏稳定性≤0.05°/h，随机游走系数0.001°/√h，通过真空度10-7Pa的无氧铜封装实现温度漂移＜0.01°/℃。

3.根据权利要求2所述的无人机自主飞行控制系统，其特征在于，所述环境感知阵列包括：

4.根据权利要求3所述的无人机自主飞行控制系统，其特征在于，所述多源融合...

【技术特征摘要】

1.一种无人机自主飞行控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的无人机自主飞行控制系统，其特征在于，所述量子惯性测量单元包含铷原子干涉仪和超导量子干涉器件陀螺仪，其中，铷原子干涉仪的测量范围±50g，分辨率为10-10g，采样率为2khz；超导量子干涉器件陀螺仪的零偏稳定性≤0.05°/h，随机游走系数0.001°/√h，通过真空度10-7pa的无氧铜封装实现温度漂移＜0.01°/℃。

3.根据权利要求2所述的无人机自主飞行控制系统，其特征在于，所述环境感知阵列包括：

4.根据权利要求3所述的无人机自主飞行控制系统，其特征在于，所述多源融合定位算法采用联邦卡尔曼滤波框架，包括：

5.根据权利要求4所述的无人机自主飞行控制系统，其特征在于，所述多源融合定位算法还包括动态权重分配机制，基于强化学习预训练的置信度模型输出权重值：当lidar反射强度＞60%时权重=0.7；当视觉特征匹配数＞50个时权重=0.6；当量子惯性测量单元连续工作＜10分钟时权重=0.5。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵刚，钟京洋，康照照，
申请(专利权)人：西安保通防务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：