四旋翼飞行器定高飞行改进仿生声纳SLAM算法研究
发布时间：2021-08-25 14:18
定高模式下的四旋翼飞行器SLAM技术广泛的应用于各个方面,可以实现在固定高度下对农作物进行灌溉;可以模仿蝙蝠在洞穴中躲避空中钟乳石的原理,实现在室内或室外躲避空中障碍物;可以实现建筑物特定高度外围轮廓的二维经历图构建等。针对基于SLAM技术四旋翼飞行器在特定高度下的构建二维经历图优化问题,采用仿生声纳SLAM（Bat SLAM）模型和音频感知哈希闭环检测,实现二维经历图构建和优化。首先,搭建仿生声纳系统与四旋翼飞行器硬件平台,设计了四旋翼飞行器电路原理图和PCB,以及硬件实物的制作;其次,使用牛顿-欧拉定理建立了四旋翼飞行器控制系统的数学模型,采用PID控制算法设计了四旋翼飞行器姿态回路控制器、位置回路控制器和高度回路控制器,并通过Matlab仿真实验验证了三种控制器的可行性。最后,针对Bat SLAM模型通过绝对差值和图像处理方法来进行仿生声纳模板的更新,此方法仅仅判断二幅耳蜗图外观是否一致,不存在几何处理和特征提取;同时,由于耳蜗图在获取和传输过程中会产生各类噪音,相同位置获得的耳蜗图具有一定的差异,会导致构建的经历图的失真。在Bat SLAM的基础上,采用音频感知哈希算法对耳蜗图...
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四旋翼飞行器定高灌溉农作物
同步定位与地图构建(Simultaneous Location and Mapping，SLAM)就是运体利用自身携带的传感器获得周围环境的地图，同时确定自己在地图中的。定高模式下的四旋翼飞行器 SLAM 技术在军事领域和民用领域得到了广应用。农业植保四旋翼飞行器在工作过程中要保证四旋翼飞行器与农作物保定的高度，定高模式下的四旋翼飞行器 SLAM 技术可以实现四旋翼飞行器导航并在固定高度下对农作物进行灌溉（图 1-1 四旋翼飞行器定高灌溉农）；使用定高模式下的四旋翼飞行器 SLAM 技术可以模仿蝙蝠在洞穴中躲避钟乳石的原理，实现在室内或室外躲避空中障碍物（图 1-2 四旋翼飞行LAM 技术避障）；利用定高模式下的四旋翼飞行器 SLAM 技术可以实现建筑定高度外围轮廓的的二维经历图构建。针对基于 SLAM 技术四旋翼飞行器定高度下的构建二维经历图优化问题，在 RatSLAM 的基础上，采用仿生声统代替视觉传感器的 BatSLAM 模型和音频感知哈希闭环检测，实现二维经优化。
图 1-3 四旋翼飞行器1]（图 1-3 四旋翼飞行器）是 1n topus)，随着时间的发展，四旋的四旋翼飞行器 AR.Drone[2]问摄的照片发送到手机。2012 年讲。2013 年，国内的大疆公司器新品 phantom 3），“Phantom”飞行。在学术领域，国内众多的大的进行着四旋翼飞行器的研究生创办的，源代码共享，为人们对。现在飞控板广泛的使用 STM3设丰富的优点。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FastSLAM算法的无人机着陆方法[J]. 张烨林,王养柱,韩震. 电光与控制. 2017(09)
[2]变载荷下六旋翼无人机高度控制[J]. 龙文,陈洋,吴怀宇,程磊,陈鹏震,王正熙. 传感技术学报. 2017(07)
[3]双激励全波长压电陶瓷超声换能器工作特性分析[J]. 梁召峰,莫喜平,周光平. 声学学报. 2017(04)
[4]四旋翼飞行器的自抗扰控制方法研究[J]. 戴启浩,马国梁. 计算技术与自动化. 2017(02)
[5]双声纳探头差动扫描的挂舷式船舶吃水测量方法[J]. 吴俊,舒岳阶,周远航. 传感器与微系统. 2017(06)
[6]微型无人机视觉定位与环境建模研究[J]. 吕科,施泽南,李一鹏. 电子科技大学学报. 2017(03)
[7]单目SLAM直线匹配增强平面发现方法[J]. 蒙山,唐文名. 北京航空航天大学学报. 2017(04)
[8]基于粒子滤波的SLAM算法并行优化与实现[J]. 朱福利,曾碧,曹军. 广东工业大学学报. 2017(02)
[9]电容式微机械超声换能器的收发一体电路实现[J]. 赵蕾,张文栋,何常德,张国军. 仪表技术与传感器. 2017(02)
[10]超磁致伸缩换能器预应力优化设计方法研究[J]. 蔡万宠,冯平法,郁鼎文. 振动.测试与诊断. 2017(01)
硕士论文
[1]机器人彩色三维地图创建关键技术研究[D]. 张源.湖南大学 2014
[2]四旋翼无人飞行器设计与实验研究[D]. 刘伟.哈尔滨工程大学 2011
本文编号：3362277
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四旋翼飞行器定高灌溉农作物
同步定位与地图构建(Simultaneous Location and Mapping，SLAM)就是运体利用自身携带的传感器获得周围环境的地图，同时确定自己在地图中的。定高模式下的四旋翼飞行器 SLAM 技术在军事领域和民用领域得到了广应用。农业植保四旋翼飞行器在工作过程中要保证四旋翼飞行器与农作物保定的高度，定高模式下的四旋翼飞行器 SLAM 技术可以实现四旋翼飞行器导航并在固定高度下对农作物进行灌溉（图 1-1 四旋翼飞行器定高灌溉农）；使用定高模式下的四旋翼飞行器 SLAM 技术可以模仿蝙蝠在洞穴中躲避钟乳石的原理，实现在室内或室外躲避空中障碍物（图 1-2 四旋翼飞行LAM 技术避障）；利用定高模式下的四旋翼飞行器 SLAM 技术可以实现建筑定高度外围轮廓的的二维经历图构建。针对基于 SLAM 技术四旋翼飞行器定高度下的构建二维经历图优化问题，在 RatSLAM 的基础上，采用仿生声统代替视觉传感器的 BatSLAM 模型和音频感知哈希闭环检测，实现二维经优化。
图 1-3 四旋翼飞行器1]（图 1-3 四旋翼飞行器）是 1n topus)，随着时间的发展，四旋的四旋翼飞行器 AR.Drone[2]问摄的照片发送到手机。2012 年讲。2013 年，国内的大疆公司器新品 phantom 3），“Phantom”飞行。在学术领域，国内众多的大的进行着四旋翼飞行器的研究生创办的，源代码共享，为人们对。现在飞控板广泛的使用 STM3设丰富的优点。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FastSLAM算法的无人机着陆方法[J]. 张烨林,王养柱,韩震. 电光与控制. 2017(09)
[2]变载荷下六旋翼无人机高度控制[J]. 龙文,陈洋,吴怀宇,程磊,陈鹏震,王正熙. 传感技术学报. 2017(07)
[3]双激励全波长压电陶瓷超声换能器工作特性分析[J]. 梁召峰,莫喜平,周光平. 声学学报. 2017(04)
[4]四旋翼飞行器的自抗扰控制方法研究[J]. 戴启浩,马国梁. 计算技术与自动化. 2017(02)
[5]双声纳探头差动扫描的挂舷式船舶吃水测量方法[J]. 吴俊,舒岳阶,周远航. 传感器与微系统. 2017(06)
[6]微型无人机视觉定位与环境建模研究[J]. 吕科,施泽南,李一鹏. 电子科技大学学报. 2017(03)
[7]单目SLAM直线匹配增强平面发现方法[J]. 蒙山,唐文名. 北京航空航天大学学报. 2017(04)
[8]基于粒子滤波的SLAM算法并行优化与实现[J]. 朱福利,曾碧,曹军. 广东工业大学学报. 2017(02)
[9]电容式微机械超声换能器的收发一体电路实现[J]. 赵蕾,张文栋,何常德,张国军. 仪表技术与传感器. 2017(02)
[10]超磁致伸缩换能器预应力优化设计方法研究[J]. 蔡万宠,冯平法,郁鼎文. 振动.测试与诊断. 2017(01)
硕士论文
[1]机器人彩色三维地图创建关键技术研究[D]. 张源.湖南大学 2014
[2]四旋翼无人飞行器设计与实验研究[D]. 刘伟.哈尔滨工程大学 2011
本文编号：3362277
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