基于三维激光雷达的无人机场景建模

发布时间：2021-03-20 03:59

　　随着无人机应用领域的不断扩大,无人机对周围环境感知的需求逐渐加大,激光雷达技术的应用成为无人机研究领域的重要发展趋势。为解决无人机在飞行过程中周围环境复杂导致现场定位信号较差的问题,基于三维激光雷达,结合大疆无人机的Onboard SDK技术,设计机载激光点云采集系统以及激光点云处理算法。为了降低激光采集系统的操作难度,设计避障算法,在飞行既定路线的同时结合激光点云进行避障飞行。利用激光点云SLAM算法,实现了无人机对周围环境的三维建模,以达到无人机对周围环境感知的目的,并通过实际测试验证了所提方法的有效性。 

【文章来源】：现代电子技术. 2020,43(14)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

整体系统连接示意图

本文基于LOAM算法[9]对点云数据进行处理，融合大疆IMU数据对激光点云进行校准，并通过Onboard SDK实现对无人机的控制。状态估计子程序通过订阅激光雷达点云数据与IMU数据完成数据融合。整体的算法结构如图3所示。图3 算法结构图

算法结构图

【参考文献】：
期刊论文
[1]无人机激光雷达采集遥感图像的重建技术[J]. 敬远兵,陈秀万.  激光杂志. 2018(08)
[2]用于旋翼无人机避障的数据预处理系统设计[J]. 辛守庭,杜轻,徐超.  飞行力学. 2018(05)
[3]基于IMM的无人机在线路径规划决策建模[J]. 杨啟明,徐建城,田海宝,吴勇.  西北工业大学学报. 2018(02)
[4]具有自动避障功能的旋翼无人机系统设计[J]. 辛守庭,谷明育,郑金松.  科技创新导报. 2018(08)
[5]一种激光雷达导航的全自主智能无人机巡线系统[J]. 徐展.  浙江电力. 2017(06)
[6]采用延伸顶点的地面点云实时提取算法[J]. 孙朋朋,闵海根,徐志刚,赵祥模.  计算机工程与应用. 2016(24)
[7]一种基于虚拟力的无人机路径跟踪控制方法[J]. 王勋,张代兵,沈林成.  机器人. 2016(03)
[8]无人机SLAM避障技术研究[J]. 周源,王希彬.  兵工自动化. 2015(11)
[9]未知环境中无人机协同搜索信息融合方法研究[J]. 夏欢,周德云,汪凌霄.  计算机工程与应用. 2011(26)
[10]一种广泛适用的激光雷达数据特征提取方法[J]. 李阳铭,孟庆虎.  机器人. 2010(06)

博士论文
[1]基于多传感器融合的无人机自主避障研究[D]. 何守印.北京理工大学 2016



本文编号：3090451