国外研究综述国际上普遍认为四轴飞行器的控制已经不再是学术研究问题,而是成熟的技术。学术研究的方向也转向了基于四轴飞行器做智能导航或者多飞行器的编队控制。

瑞士洛桑联邦科技学院(EPFL) OS4项目(Omnidirectional Stationary Fly-ing Outstretched Robot)。OS4四旋翼飞行器是由电动机驱动,可在室内、室外环境下全自主飞行的飞行器。OS4四旋翼飞行器的原型是全自主四旋翼飞行试验平台。该项目旨在设计并开发一个能够实现自主控制的四旋翼飞行器系统。经实验证明,OS4在仿真环境中能够避开障碍物,实现安全壁障飞行。57167

 瑞士联邦科技学院OS4

斯坦福大学STARMAC(Stanford Testbed of Autonomous Rotorcraft forMulti-Agent Control)工程。地面站通过无线控制四旋翼飞行器飞行,机载电子单元完全由斯坦福大学自主设计研发的电路板取代,集成了自主飞行时所需要的测量和通信功能。STARMAC I使用GPS模块和加速度传感器来达到预定位置。 其优点是因为采用的是高转速的电机,抗风性能好,载重能力好,只能载重 200g 以上的数码相机,很容易搭载其他的传感器来执行任务。      

 斯坦福大学STARMAC I 

麻省理工学院(MIT)有一个无人机集体控制计划。维持编队飞行过程中UAV的队形结构不变,后者能够保证主论文网、从机UAV实时跟踪其期望轨迹。其次,结合PID和Backstepping方法设计了UAV编队飞行过程中的队形保持控制器。采用积分Backstepping方法设计UAV轨迹跟踪控制器,解决了编队飞行过程中各UAV的指令跟踪问题。以螺旋线和直线轨迹为例,对主-从机UAV三角形结构编队飞行过程进行仿真分析,验证了基于队形保持和UAV轨迹跟踪控制框架的编队飞行控制策略的有效性。

UAV SHMP所实现的多单位飞行编队试验

2国内研究综述

   国内对四旋翼飞行器的研究起步较晚,但也取得了一定研究成果。国内的DIY四翼飞行器也非常热烈,通过购买QQ飞控、3D飞控来完成小型四翼飞行器。不过还是有部分电子爱好者通过查阅资料,查看开源程序改变成自己的飞控。其中的算法改进也是一段小热潮,但离国外先进的技术还是有很大差距的。

   作为全球顶尖的无人机飞行平台和影像系统自主研发和制造商,中国大疆创新公司是最近几年兴起的一架无人机公司。通过多相机的新飞机飞行,公众可以随心所欲拍摄图像。

1、全新相机

    3Professional无人机搭载了4K超高清相机,Phantom3搭载了HD高清相机。两款相机都是94度广角定焦镜头,加入了非球面镜的精密镜组,支持1200万像素静态照片拍摄和进行高空视频的摄录。

2、飞控系统

  在Phantom 3中,新增了三轴云台系统。可实现稳定拍摄,无论飞行器如何运动,排除的画面都是稳定的。同时借助GPS和智能飞控系统,无人机不会丢失,并可以实现智能返航。内置的视觉和超声波传感器通过感知地面纹理和相对高度让Phantom 3在室内实现精准定点悬停和平稳飞行。

  不过大疆飞行器更注重发展民用拍摄,在其他领域因为商业利益而为做过多的研究。使得我国的四翼飞行器技术还是远远落后其他发达国家。

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