無人機室內飛行條件下的環(huán)境感知與障礙告警.pdf

1、無人機在建筑物內等對通訊信號有屏蔽作用的環(huán)境中飛行時，由于無法獲取GPS信號，導致無人機無法直接獲取自身定位信息。此外，復雜的室內環(huán)境對無人機飛行安全也造成威脅。為解決上述問題，一方面需要基于無人機地面站，為其開發(fā)自主定位功能；另一方面要為無人機開發(fā)實時感知周圍復雜環(huán)境，并及時對威脅其飛行安全的障礙進行告警的功能。論文主要工作及創(chuàng)新點如下：
　?。?）對使用視覺方法解決SLAM問題的技術進行了詳細的總結與研究，對無人機視覺SLAM

2、實現(xiàn)中涉及到的關鍵技術進行了系統(tǒng)地研究，并對現(xiàn)有主要的視覺SLAM系統(tǒng)的特點進行了對比和總結。通過對無人機視覺SLAM技術全面的介紹，為無人機在室內環(huán)境下利用視覺SLAM技術感知環(huán)境，對障礙物進行障礙告警的方案提出提供了理論支撐。
　?。?）介紹了從運動恢復結構方法中涉及到的主要算法，對基于該方法的無人機視覺SLAM技術進行了詳細研究。在此基礎上研究了單目視覺SLAM的實現(xiàn)-PTAM算法。在機器人操作系統(tǒng)（ROS）環(huán)境下，以四旋翼

3、無人機AR.Drone2.0為飛行試驗平臺，對該算法進行了驗證。通過對試驗數據的分析，結合無人機在室內環(huán)境下飛行的應用需求，對PTAM算法進行了改進，提出了無人機室內飛行環(huán)境自適應特征點生成算法。飛行試驗結果表明對PTAM算法修改后，有效提高了算法對室內環(huán)境的適應性。
　　（3）在對PTAM算法改進的基礎上，針對無人機室內復雜環(huán)境中飛行實時避障的需求，選取合適的聚類算法對SLAM地圖路標點進行聚類分析，并設計了當障礙物威脅到無人機