基于optitrack的四旋翼无人飞行器室内控制平台软件设计——毕业设计答辩.pptVIP

控制平台的关键是地面站，也是我的主要工作。该地面站由一个simulink仿真和gui界面组成。 /// 地面站可以和两个硬件通信：第一个是 1.室内定位系统，地面站接收室内定位系统发出的飞行器位置和姿态信息。 ////// 2.第二个是飞行控制器，地面站给飞控发送控制命令和接收飞控状态。 * 室内定位系统的基本原理是双目视觉定位。 红外 由于这个系统有多个摄像头，在它们相互之间的位置由标定确定后，相当于多组双目共同定位，所以有很高的精度。位置精度在0.1mm以下。 这套系统能定位固定在刚体上的标记点，如果同时定位多个，只要标记点不是对称分布的，就能解算这个刚体的位置和姿态。 由于只是对点进行处理，所以系统的延时很小，可以达到4ms。 * * 超链接 * * 超链接 * * 超链接 * * 超链接 * 地面站和飞控之间的通信用的是串口，能全双工工作。所以为了避免数据的丢失，在两个线程中分别进行读写。 * * * * 这是三个方向上期望位置和实际位置的图像。 * * * * * * * 基于optitrack的四旋翼无人飞行器室内控制平台软件设计 答 辩 人：高伟晋 指导教师： 缪存孝 讲师 2017年6月 ——本科生毕业设计答辩 答辩内容 一、课题背景 二、飞行控制平台结构图 三、飞行控制原理 四、实验与分析 一、课题背景 近年来，无人机的小型化和轻量化促使许多应用从室外推广到室内。 电路巡检 智慧农业 航拍测绘 算法开发 室内表演 利用GPS的室外地面站 目前室外地面站技术已经基本成熟，室内地面站还在探索阶段。 答辩内容 一、课题背景 二、飞行控制平台结构图 三、飞行控制原理 四、实验与分析 二、飞行器控制平台结构图 位置姿态信息 控制命令 飞行状态 室内定位系统 飞行控制器 地面站 二、飞行器控制平台结构图 室内定位系统Optitrack 固定在刚体的标记点 二、飞行器控制平台结构图 Pixhack飞控 无线数传 GPS 电调 遥控 所用固件支持mavlink协议通信，支持外部位置估计。 Pixhawk是一个软件和硬件都开源的项目，适合进行二次开发。 二、飞行器控制平台结构图 系统运行控制 系统参数初始化设定值 飞行器三维姿态显示 飞行器三维位置显示 控制过程中所有变量显示 航点设置 交互界面 二、飞行器控制平台结构图 飞行控制仿真系统 获取室内定位系统返回的飞行器位置信息 根据期望位置和实际位置计算期望姿态 将飞控状态返回交互界面 与飞行控制器进行通信 位置 姿态命令 飞控状态 答辩内容 一、课题背景 二、飞行控制平台结构图 三、飞行控制原理 四、实验与分析 三、飞行控制原理 获取室内定位系统返回的飞行器位置信息 根据期望位置和实际位置计算期望姿态 将飞控状态返回交互界面 与飞行控制器进行通信 位置 姿态命令 飞控状态 飞行控制仿真系统 三、飞行控制原理 地面站和Optitrack之间的通信 室内定位系统和地面站之间的信息传递过程： 地面站是获取信息的方法： LocalIP = 127.0.0.1’; ServerIP = 127.0.0.1’; Info = GetSocketInfo(LocalIP, ServerIP); %获取姿态和位置信息 rbData = frameData.RigidBodies(quadNum); Quadangle =[rbData.r; rbData.p; rbData.y]; QuadPos = [rbData.x; rbData.y; rbData.z]; %建立连接 Initialize(LocalIP, ServerIP); Connect(LocalIP, ServerIP); %获取信息描述 descriptions = GetDataDescriptions(); 三、飞行控制原理 飞行控制仿真系统 获取室内定位系统返回的飞行器位置信息 根据期望位置和实际位置计算期望姿态 将飞控状态返回交互界面 与飞行控制器进行通信 位置 姿态命令 飞控状态 三、飞行控制原理 飞行器控制 典型的四旋翼飞行器控制流程： 三、飞行控制原理 飞行控制仿真系统 获取室内定位系统返回的飞行器位置信息 根据期望位置和实际位置计算期望姿态 将飞控状态返回交互界面 与飞行控制器进行通信 位置 姿态命令 飞控状态 三、飞行控制原理 地面站和飞控之间的通信 地面站和无人机之间通信协议是mavlink。 答辩内容 一、课题背景 二、飞行控制平台结构图 三、飞行控制原理 四、实验与分析 四、实验与分析 实验：航点跟踪实验 实验过程 飞行器起飞后，按顺序设置4个目标点，(0,0,0.8),(-0.2,0.3,0.8),(0,0.3,0.8),(0,0,0.8)