无人机导航算法开源(无人机导航的原理)
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大家好,大疆无人机开源吗
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*续航时间取决于负载重量及飞行条件,最大40分钟续航时间是在无负载情况下,使用双TB48D电池测得的最长悬停时间。
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无人机飞行性能有哪几种要求
消费级无人机的主要需求为航拍,航拍不就是航与拍两个方面嘛。所以评价无人机性能的标准就就是从这两个方面来讨论。
一、航
无人机的安全稳定飞行是保证拍出优秀航拍素材的基础,由于大部分这方面的细节消费者没法完全看懂,所以有着相当多的厂商在这方面的参数上都是抱着能糊弄过去就糊弄过去的心态在做产品。
一部合格的无人机必须有惯性测量元件、GPS、视觉里程计、避障系统、气压计和超声波等传感器构成的智能导航系统,而统筹这个复杂系统的中枢就是无人机的飞行控制器,相当于无人机的各个器官和大脑。
无人机上传感器的数量可以一定程度上影响到飞行的稳定性,比如双GPS,双指南针冗余,全方向避障系统等。同时传感器的精度也对有着重大的影响,如精灵4pro的障碍物感知范围就由精灵4的15米提高到了30米。
虽然说在市场上,你能买到上述的所有零件,但是飞行控制器的算法却不太一样。市面上飞行控制算法主要分两种,一种为开源算法,可以免费获取,另一种为厂商自主研发。由于开源的飞行控制算法已经有了一定的年份,做不到某些厂商每年更新的算法那么稳定,但是由于是免费的,受到了相当多“捞一笔快钱就跑”的厂商的青睐。
无论是飞行体验还是安全性来考虑,无人机的图像传输距离和飞行时间是评价一架无人机好坏最直观的两个技术参数。图像传输系统也有开源的wifi图传和厂商自主研发图传的区别。由于国家限定了无线信号的最大发射功率,所以开源的wifi图传在传输距离上最多做到大约1.5公里的水平,但是由于这个技术不花钱并且wifi模块的低价导致了市场上有相当采用这个方案的厂商。而更长的飞行时间能给无人机玩家更多的拍摄时间和思考时间,由于国家规定不允许飞行时间超过30分钟的无人机出口,所以30分钟的续航时间就成了消费级无人机的“天花板”。
二、拍
拍摄方面的参数就相对直观明了了,尤其是对摄影爱好者来说。
静态拍摄,首先感光元件的尺寸和有效像素是一张清晰照片的基础。消费级无人机的感光元件大致有4/3英寸、1英寸和1/2.3英寸,有效像素大致有2000万、1600万、1200万、800万甚至更低,当然这些参数都是数字越大越好。
物理三轴云台能够极大的提高画面的稳定性,这项功能的有无能够迅速区分出无人机拍摄效果的好坏,而电子增稳技术,纯粹属于可有可无的。
视频性能主要看视频的分辨率、码率和帧数。由于国内模仿gopro运动相机和行车记录仪的厂商众多,所以国内拥有一整套较完整的入门级4K解决方案,几乎所有厂商的低端产品都会优先采用这类型的方案,以减少研发成本。而比较高端一点的视频解决方案无外乎参数方面的升级,比如4K 60P/1080 120P之类的高帧数功能,或者raw视频这样的行业解决方案。
无人机如何导航
无人机导航技术优缺点分析
目前在无人机上采用的导航技术主要包括惯性导航、卫星导航、多普勒导航、地形辅助导航以及地磁导航等。这些导航技术都有各自的优缺点,因此,在劲鹰无人机导航中,要根据无人机担负的不同任务来选择合适的导航技术至关重要。
1、惯性导航。优点是不依赖外界任何信息实现完全自主的导航,隐蔽性好,不受外界干扰,不受地形影响,能够全天候工作。缺点是定位误差是随时间积累的累积误差,精度受到惯导系统的影响。
2、GPS导航。优点是全球性、全天候、连续精密导航与定位能力,实时性较出色。缺点是易受电磁干扰;GPS系统接收机的工作受飞行器机动的影响,比如GPS的信号更新频率一般在1 Hz~2 Hz,如果飞行器需要快速更新导航信息,单独搭载GPS系统就不能满足飞行器更新信息的需要。
3、多普勒导航。优点是自主性好,反应快,抗干扰性强,测速精度高,能用于各种气候条件和地形条件。缺点是工作时必须发射电波,因此其隐蔽性不好;系统工作受地形影响,性能与反射面的形状有关,如在水平面或沙漠上空工作时,由于反射性不好就会降低性能;精度受天线姿态的影响;测量有积累误差,系统会随飞行距离的增加而使误差增大。
4、地形辅助导航。优点是没有累积误差,隐蔽性好,抗干扰性能较强。缺点是计算量较大,实时性受到制约;工作性能受地形影响,适合起伏变化大的地形,不适宜于在平原或者海面使用;同时还受天气影响,在大雾和多云等天气条件下导航效果不佳;要求飞行器按照规定的路线飞行,不利于飞行器的机动性。
5、地磁导航。地磁导航具有无源、无辐射、隐蔽性强,不受敌方干扰、全天时、全天候、全地域、能耗低的优良特征,导航不存在误差积累,在跨海制导方面有一定的优势。缺点是地磁匹配需要存储大量的地磁数据;实时性与计算机处理数据的能力有关。
6、组合导航
组合导航是指把两种或两种以上的导航系统以适当的方式组合在一起,利用其性能上的互补特性,可以获得比单独使用任一系统时更高的导航性能。除了可以将以上介绍的导航技术进行组合之外,还可以应用一些相关技术提高精度,比如大气数据系统、航迹推算技术等。
1.INS/GPS组合导航系统
组合的优点表现在:对惯导系统可以实现惯性传感器的校准、惯导系统的空中对准、惯导系统高度通道的稳定等,从而可以有效地提高惯导系统的性能和精度;对GPS系统来说,惯导系统的辅助可以提高其跟踪卫星的能力,提高接收机动态特性和抗干扰性。另外,INS/GPS综合还可以实现GPS完整性的检测,从而提高可靠性。另外,INS/GPS组合可以实现一体化,把GPS接收机放入惯导部件中,以进一步减少系统的体积、质量和成本,便于实现惯导和GPS同步,减小非同步误差。INS/GPS组合导航系统是目前多数无人飞行器所采用的主流自主导航技术[7-8]。美国的全球鹰和捕食者无人机都是采用这种组合导航方式。
2.惯导/多普勒组合导航系统这种组合方式既解决了多普勒导航受到地形因素的影响,又可以解决惯导自身的累积误差,同时在隐蔽性上二者实现了较好的互补。
3.惯导/地磁组合导航系统
利用地磁匹配技术的长期稳定性弥补惯系统误差随时间累积的缺点,利用惯导系统的短期高精度弥补地磁匹配系统易受干扰等不足,则可实现惯性/地磁导航,具备自主性强、隐蔽性好、成本低、可用范围广等优点,是当前导航研究领域的一个热点。
4.惯导/地形匹配组合导航系统
由于地形匹配定位的精度很高,因此可以利用这种精确的位置信息来消除惯性导航系统长时间工作的累计误差,提高惯性导航系统的定位精度。由于地形匹配辅助导航系统具有自主性和高精度的突出优点,将其应用于装载有多种图像传感器的无人机导航系统,构成惯性/地形匹配组合导航系统,将是地形匹配辅助导航技术发展和应用的未来趋势。
5.GPS/航迹推算组合导航系统
航迹推算的基本原理:在GPS失效情况下,依据大气数据计算机测得的空速、磁航向测得的真北航向以及当地风速风向,推算出地速及航迹角。当GPS定位信号中断或质量较差时,由航迹推算系统确定无人机的位置和速度;当GPS定位信号质量较好时,利用GPS高精度的定位信息对航迹推算系统进行校正,从而构成了高精度、高可靠性的无人机导航定位系统,在以较高质量保证了飞行安全和品质的同时,有效降低了系统的成本,使无人机摆脱对雷达、测控站等地面系统的依赖。
无人机飞控开源和闭yuan的区别
开源就是公开源代码 免费 闭源就是收费 并不对外共享 要使用必须收费
如何用开源飞控PIXHAWK进行开发
Pixhawk一直再用来做项目,没有时间仔细研究代码,因为之前研究过一些无人机开源项目代码,其实大同小异。比如MWC,我之前曾经把里面的代码研一遍,并且进行多次开发,效果也不错。3DR的东西写的比MWC规范多了,应该是更好弄一些,我把之前研究其它开源项目的经验写一下把。 进入一个新的智能硬件开源项目,里面的程序架构是非常关键的,说白了也就是知道文件目录的意义。主文件,控制算法,姿态算法,导航算法,传感器接口,函数定义文件,程序配置文件,特殊变量定义文件等等,这些文件都有标准的名称,很容易区分,而且这些开源程序现在也规矩多了,文件说明也写的很清楚。