基于Mesh通信网络的四旋翼编队控制平台研究与实现

发布时间：2017-12-19 12:19

  本文关键词：基于Mesh通信网络的四旋翼编队控制平台研究与实现　出处：《浙江大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着无人机技术的发展,无人机投入到军事或民用场景下的应用越来越多。在一些情况下,由于单个无人机自身功能复杂性的限制难以满足应用需求,通常要采用多个无人机协同完成目标任务,多无人机的协同控制技术已成为目前控制领域一个非常重要的研究方向。由于其能够提高工作效率,并且能完成更加复杂的任务,因此在空间、海洋探测,恶劣环境搜救等诸多领域具有广泛应用前景。本文结合当前多机器人协同控制的热点,提出了 一种基于无线Mesh通信网络实现多四旋翼飞行器分布式自主编队方法,探讨了多四旋翼飞行器协作平台的组建方案以及编队控制算法。基于开源飞控方案的开放性,可以扩展应用的特点,我们采用Pixhawk和DJIM100搭建了多四旋翼飞行器协作的实验平台,在此基础上,组建了多机通信的无线Mesh网络,使得多个四旋翼飞行器之间能够通过数据通信获得感知邻居的能力,并且设计完成了分层的系统软件,实现了多四旋翼飞行器系统的分布式编队。本文的贡献与创新之处在于:第一,实现了多机器人之间进行数据交互的无线Mesh通信网络的组建,其具有自组织,多跳,分布式等特点;第二,搭建了多四旋翼协同控制的系统,包含实验平台硬件以及基于ROS开发的具有高可扩展性、高可移植性的跨平台软件系统;第三,实现了基于主-从机跟随的三角结构编队控制功能,以及多飞行器之间互相避障的功能,并通过实验验证了分布式自主编队算法的可行性。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：V249;TN929.5

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本文编号：1307948