室内四旋翼无人飞行器定位导航的研究现状与关键技术_肖支才
四旋翼飞行器飞行控制技术综述
四旋翼飞行器飞行控制技术综述【摘要】四旋翼飞行器是一种多旋翼飞行器，具有稳定性好、机动性强等特点，被广泛应用于无人机、航拍等领域。
本文对四旋翼飞行器的发展历程、基本结构、传统飞行控制方法、先进飞行控制方法以及在不同领域的应用进行了综述。
在未来发展方面，四旋翼飞行器飞行控制技术将更加智能化、自主化，以应对更多复杂的飞行任务。
对于四旋翼飞行器飞行控制技术的展望，我们可以看到其潜力巨大，将为航空领域带来更多创新。
四旋翼飞行器的飞行控制技术在不断进步，将助力无人机等领域的快速发展和应用。
【关键词】四旋翼飞行器，飞行控制技术，发展历程，基本结构，传统飞行控制方法，先进飞行控制方法，应用领域，未来发展，展望，总结。
1. 引言1.1 四旋翼飞行器飞行控制技术综述四旋翼飞行器飞行控制技术是指通过对四个旋翼的控制，实现飞行器的姿态稳定、高度保持、定位等功能。
随着无人机技术的飞速发展，四旋翼飞行器在民用、军事、科研等领域得到了广泛应用。
在四旋翼飞行器飞行控制技术中，有传统方法和先进方法两种主流技术。
传统方法主要包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等；而先进方法则包括了自适应控制、模型预测控制、强化学习等。
不同的控制方法各有优缺点，适用于不同的飞行场景和要求。
四旋翼飞行器也在不同领域得到了广泛应用，如农业、消防救援、电力巡检等。
未来，随着航空技术的不断进步，四旋翼飞行器飞行控制技术将迎来更大的发展空间。
展望未来，可以通过结合人工智能、大数据等技术，实现四旋翼飞行器的智能化和自主化飞行。
四旋翼飞行器飞行控制技术的不断创新将为无人机行业带来更加广阔的发展前景。
2. 正文2.1 四旋翼飞行器的发展历程四旋翼飞行器的发展历程可以追溯到十九世纪，当时已有人构想出四旋翼飞行器的概念。
但直到二十世纪二战期间，四旋翼飞行器才得到了实际应用的机会。
德国的Flettner Fl 282“鼓鼓”直升机是二战期间最著名的四旋翼飞行器之一，它在反潜侦察和护航任务中发挥了重要作用。
无人飞行器的导航与控制技术研究
无人飞行器的导航与控制技术研究随着科技的快速发展，无人飞行器（UAV）已经逐渐进入了人们的视野，并且在军事、商业、民用等各个领域都得到了广泛的应用。
然而，无人飞行器的导航和控制技术是其实现自主飞行的关键所在。
一、无人飞行器的导航技术无人飞行器的导航技术是指无人飞行器在空中的定位、导航、控制和落地流程中所需的一系列技术。
它主要包括三个方面的技术：位置定位、路线规划和实时航迹控制。
1.定位技术定位技术是无人机导航的首要技术，其精度将直接影响到无人机的导航精度。
目前，常用的无人机定位技术有GPS定位、惯性导航和视觉导航。
其中，GPS定位凭借其高精度、广覆盖和便捷性等特点，被广泛使用在无人机中。
同时，GPS定位还可以和惯性导航技术相结合，通过卡尔曼滤波算法获得更加准确的位置信息。
2.路线规划技术路线规划技术是指设计出一种最优的轨迹来指导无人机飞行，使其到达指定目的地。
在路线规划过程中，必须同时考虑无人机的飞行速度、飞行高度、飞行距离、空气动力学参数等多个因素。
目前，常用的无人机路线规划算法有A*算法、DSD算法和遗传算法等。
3.航迹控制技术航迹控制技术是指无人机在飞行过程中实时控制其飞行轨迹，以使其飞行轨迹与规划好的理论轨迹尽量接近。
无人机的航迹控制技术主要包括反馈控制和前馈控制两种形式。
其中，前馈控制是指在无人机飞行过程中，根据飞行预测，提前设计出相应的控制策略。
二、无人飞行器的控制技术无人飞行器的控制技术是指在无人机完成各项导航任务的基础上，实现飞机姿态控制和飞机动力控制等任务。
其主要包括三个方面的技术：姿态控制、动力控制和信号控制。
1.姿态控制姿态控制是指无人机在飞行过程中对其姿态进行控制的技术。
姿态控制可以套用PID控制方法，并通过电机的速度和转动角度进行调节。
2.动力控制动力控制是指控制无人机在飞行过程中所需的动力输出。
其主要涉及电池、电机、电调器等方面的控制技术。
3.信号控制信号控制是指无人机中各组件之间的信号传输与控制。
四旋翼无人机研究现状及研究意义
四旋翼无人机研究现状及研究意义虽然目前四旋翼飞行器因为自身诸多优点吸引了很多研究者的注意，并且己经被应用到各种领域，但是在技术方面依然存在很多难题需要克服。
其中，最为关键的问题便是飞行控制问题，在设计控制策略方面主要存在两个方面的困难：第一，难以对其建立精确的数学模型。
和一般飞行器一样，四旋翼飞行器在飞行过程中，不仅要受到重力、空气动力、本体升力等作用，还要受到未知并且变化的气流等外部干扰的影响，这导致很难获得准确的气动性能参数，从而难以建立精确有效的数学模型，大大阻碍了设计控制效果优良的控制策略的设计。
第二，四旋翼飞行器是一个典型的多输入多输出(MIMO)、非线性、强耦合的欠驱动系统，同时对干扰比较敏感，这大大增加了控制的难度，使得飞行控制系统的设计变得非常困难。
针对四旋翼飞行器，目前主要有三种控制策略：局部线性化、非线性控制和智能控制。
(1)局部线性化方法局部线性化方法是基于线性化的思想，首先将四旋翼飞行器的非线性模型通过小扰动模型思想或者局部线性化的思想转化为线性模型，然后基于线性控制方法设计控制器，其主要包括传统PID控制和最优LQR控制。
PID控制基本思想是将四旋翼飞行器的模型分为化个独立的线性化通道，并分别对每个通道设计PID控制律，步骤简单，易于实现。
例如，Salih设计了一种PID控制器对四旋異飞行器进行飞行控制，他将四旋翼系统分为全驱动和欠驱动通道，分别对两个通道设计ＰＩＤ控制器，并通过仿真证明了控制器的有效性[8]。
LQR(Linear Quadratic Regulator)即线性二次型调节器是一种最优控制策略，基本思想是在满足性能函数取得最优值的约束下，根据相应原理设计控制器。
例如，高青等人为四旋翼飞行器的姿态稳定控制提出了新的LQR控制器，该控制器能够实现姿态的快速稳定控制并跟踪参考输入[9]；李一波等人采用一种指令跟踪増广LQR方法设计了飞翼式无人机纵向姿态控制律，并取得不错的控制效果[10]。
四旋翼无人机地面目标跟踪系统的研究与设计的开题报告
四旋翼无人机地面目标跟踪系统的研究与设计的开题报告1.选题的背景和意义近年来，随着四旋翼无人机的广泛应用，其在军事、民用和商业领域的重要性逐渐凸显，其中一项重要的应用就是用于地面目标跟踪。
地面目标跟踪系统可以为各种应用场景提供重要的支持，例如军事侦察、气象预警、公共安全等。
但当前的四旋翼无人机地面目标跟踪系统仍然存在一些问题，如跟踪能力、定位精度、自适应性等方面的提升空间，因此研究和设计一种优秀的四旋翼无人机地面目标跟踪系统，对于当前和未来的应用场景都具有重要的意义。
2.研究的内容本研究将重点研究和设计一种四旋翼无人机地面目标跟踪系统，包括以下方面的内容：（1）无人机硬件设备的选择与设计，包括四旋翼无人机的选型和配备相应的传感器、控制器等设备，以确保系统的鲁棒性和可靠性。
（2）目标检测和定位算法的研究和优化，以提高跟踪的精确性和自适应性，包括图像处理、目标识别、目标跟踪和跟踪策略等方面。
（3）无人机控制策略的设计和实现，包括遥控和自主控制两种方式，结合目标检测和定位算法，使得系统能够实时地跟踪目标，同时保持足够的稳定性和可靠性。
（4）系统的实验验证和性能评估，通过对系统的实际应用和测试，验证系统的性能和鲁棒性，进一步提高系统的可靠性和适用性。
3.研究的创新点和难点本研究的创新点主要在于以下方面：（1）采用无人机进行地面目标跟踪，使得系统具有更大的应用灵活性和适用范围，同时克服了部分传统地面跟踪系统由于地形和障碍物的限制而无法发挥全部效能的问题。
（2）利用先进的目标检测和定位算法，通过对图像的处理和目标特征的提取，实现对目标的高效跟踪和识别。
（3）设计了一套遥控和自主控制相结合的系统控制策略，使得系统能够实现在线实时跟踪和自适应调整。
本研究的难点主要在于以下方面：（1）如何选择和设计适合系统要求的无人机硬件设备，以及如何优化各部件之间的协作与配合，实现各项功能的稳定实现。
（2）目标检测和定位算法的研究和实现，需要选用先进的算法并且对算法进行优化，以提高识别和跟踪的准确性和鲁棒性。
微小型四旋翼飞行器的研究现状与关键技术
微小型四旋翼飞行器的研究现状与关键技术
聂博文;马宏绪;王剑;王建文
【期刊名称】《电光与控制》
【年(卷),期】2007(014)006
【摘要】微小型化是世界无人机发展的重要方向之一.对一种新颖的微小型四旋翼无人飞行器进行了介绍,综合了微小型四旋翼飞行器的概念和特性,然后主要从机构设计和飞行控制两方面介绍了世界微小型四旋翼飞行器的发展现状,详细叙述了小型四旋翼飞行器的发展技术路线.在此基础之上,进一步分析了相关的关键技术问题,并对未来发展、应用前景作了展望.最后介绍了某微小型四旋翼飞行器研究进展情况.
【总页数】5页(P113-117)
【作者】聂博文;马宏绪;王剑;王建文
【作者单位】国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙,410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙,410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙,410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】V271.4
【相关文献】
1.微小型四旋翼飞行器多信息非线性融合导航方法及实现 [J], 刘建业;贾文峰;赖际舟;吕品
2.基于微小型四旋翼飞行器的目标监测与识别综述 [J], 黄敦华;朱青松
3.四旋翼飞行器的关键技术与建模 [J], 梅策香;柳钰;曾利霞
4.基于微小型四旋翼飞行器目标监测与识别方法研究 [J], 黄敦华;刘玉娟;赵堂春;周海君
5.四旋翼飞行器室内自主导航研究现状 [J], 沈宝国;王彩凤;梁佩佩;廖泽宇
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四旋翼飞行器飞行控制技术综述
四旋翼飞行器飞行控制技术综述
四旋翼飞行器（Quadcopter）是一种多旋翼无人机，具有垂直起降和飞行能力。
它由四个对称分布的旋翼组成，通过旋转调节旋翼的推力和扭矩来控制飞行器的运动。
四旋翼飞行器的飞行控制技术包括姿态稳定、定位导航和路径规划等方面。
本文对这些技术进行了综述。
姿态稳定是四旋翼飞行器飞行控制的基础。
姿态稳定包括俯仰、横滚和偏航三个方向的控制。
通常，通过控制四个旋翼的推力和扭矩来实现姿态调节。
目前常用的控制方法有PID控制和自适应控制等。
定位导航是四旋翼飞行器飞行控制的重要组成部分。
准确的定位导航能够使飞行器实现精确的飞行路径和任务。
目前常用的定位导航技术包括GPS、惯性导航系统和视觉导航系统等。
GPS能够提供全球范围的位置信息，但其精度受到多种因素的影响；惯性导航系统借助惯性传感器（如加速度计和陀螺仪）测量飞行器的运动状态，但累积误差较大；视觉导航系统通过摄像头获取环境信息，可以实现较精确的定位和导航。
路径规划是四旋翼飞行器飞行控制的高级技术。
路径规划可以将飞行器的任务转化为轨迹，在保证安全和效率的前提下，实现自主飞行和避障等功能。
常用的路径规划算法包括A*算法、Dijkstra算法和基于遗传算法的优化方法等。
四旋翼飞行器飞行控制技术包括姿态稳定、定位导航和路径规划等方面。
这些技术能够使飞行器实现稳定的飞行和精确的定位导航，为其应用提供了基础。
随着无人机技术的发展，四旋翼飞行器的飞行控制技术也在不断创新和完善，为无人机的应用场景提供更多可能性。
旋翼无人机智能控制技术研究
旋翼无人机智能控制技术研究近年来，随着无人机的不断发展和普及，其应用领域也越来越广泛。
其中，旋翼无人机作为一种具有垂直起降能力的无人机，被广泛应用于航拍、勘测、搜救等领域。
为了提高旋翼无人机的飞行稳定性和控制精度，智能控制技术逐渐成为研究的热点。
本文将深入探讨旋翼无人机智能控制技术的研究现状和发展趋势。
一、旋翼无人机智能控制技术的研究现状1.传统控制方法传统的旋翼无人机控制方法主要采用PID控制，即比例-积分-微分控制。
在PID控制中，通过对旋翼无人机飞行状态的监测与反馈，不断调整控制参数，使飞行器达到预定的控制效果。
然而，PID控制存在的缺陷是：难以满足非线性系统的需求，调参过程耗时且易受环境影响。
2.智能控制方法智能控制方法包括模糊控制、神经网络控制、遗传算法控制等。
模糊控制是一种模拟人类智能的控制方法，其优点在于具有容错性和鲁棒性。
基于神经网络的控制方法可以模拟人脑的思维方式，从而实现更高效的飞行控制。
而遗传算法控制可以通过进化策略，求解最优飞行控制参数，从而达到更优的控制效果。
智能控制方法相对于传统的PID控制方法来说，具有更好的适应性和鲁棒性，可以对不确定性环境下的飞行任务进行更加准确的控制。
二、旋翼无人机智能控制技术的发展趋势1.深度学习技术在控制中的应用随着深度学习技术的不断发展和应用，越来越多的研究者开始探索将深度学习技术应用到旋翼无人机控制中。
例如，通过深度学习算法处理输入的遥感图像数据，实现无人机自主识别建筑物、道路等信息，从而使无人机能够自主规划航线并完成飞行任务。
2.智能控制与感知结合一般来说，旋翼无人机的控制一般都会涉及到多种传感器的使用，如电机速度传感器、陀螺仪、加速度计等。
未来，旋翼无人机的控制将越来越依赖于技术的感知与智能控制的结合。
例如，利用高精度的光学、雷达、红外等传感器来实现无人机的自主飞行控制，提高无人机的固定高度、自适应飞行速度和防碰撞能力。
3.控制硬件技术的发展传统的无人机控制器常常采用嵌入式芯片，但是由于其计算能力和存储能力有限，存在控制延迟等问题。
微小型四旋翼无人机研究进展及关键技术浅析
微小型四旋翼无人机研究进展及关键技术浅析岳基隆,张庆杰,朱华勇(国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073)摘要:随着嵌入式处理器、微传感器技术和控制理论的发展和成熟,微小型四旋翼无人机逐步向高效、多功能化方向发展,并广泛应用于军事、民用、以及科学研究等多个领域。
首先,从原型研发、平台集成和商业化应用3个方面介绍了目前国内外在该领域最新的研究情况。
结合四旋翼无人机的特点,着重分析了微型机电系统、空气动力学设计、非线性系统建模以及飞行控制等关键技术。
最后,在国内外研究进展和关键技术分析的基础上,指出了未来四旋翼无人机技术发展趋势。
关键词:四旋翼;无人机;进展;关键技术中图分类号:V279文献标志码:A文章编号:1671-637X(2010)10-0046-07Research Progress and Key Technologies ofM icroQuad-Rotor UAVsYUE Jilong,Z HANG Q ing jie,ZHU H uayong(Co ll ege ofM echtron ic&A uto m ation,N a ti ona lU n i ve rs i ty o f D efense T echno l ogy,Changsha410073,Ch i na)A bstract:W ith the develop m en t of e mbedded processors,m icro-sensor techno l o gy and contro l theory, m icro quad-ro tor UAV i s g radually deve l o ped to be m ore e ffi c ient and m u lt-i f u nctiona,l and has found w i d e application in m ilitary,c i v ili a n,scientific research and other fie l d s.F irst o f a l,l the latest research situati o n at ho m e and abroad is introduced fro m t h ree aspects of pr o totype research and developm en,t p latf o r m i n tegration and co mm ercia l applicati o n.Second,accordi n g to the characteristics of quad-rotor UAV,the key technolog ies of m icro-electrical syste m,aerodyna m ic design,nonlinear syste m m ode ling and fli g ht contro l are ana l y zed i n detai.l F i n ally,the future developm ent trend of quad-r o tor UAV is presented based on the research progress and key techno log ies analysis.K ey words:quad-r o tor;Unm anned AerialV eh icle(UAV);developm en;t key techno logy0引言近年来,无人机(U n m anned A erial V ehicles,UAV)的应用和研究广泛受到有关各个方面的重视。
四旋翼无人飞行器设计与实验研究的开题报告
四旋翼无人飞行器设计与实验研究的开题报告一、选题背景及意义随着科技的不断发展，无人机已经广泛应用于农业、环境监测、救援、安保等领域。
而四旋翼无人飞行器由于其灵活、稳定、可控等特点，在室内、室外、风力较小的环境中具有广泛的应用前景。
本研究旨在设计和实验一种基于四旋翼的无人飞行器，并探索其在悬停、航行、姿态控制等方面的应用。
二、研究内容及方法1.无人飞行器设计（1）飞行器主要部件的选型和设计；（2）飞行器控制系统的设计，包括姿态控制、飞行控制、安全控制等。
2.无人飞行器实验（1）飞行器性能测试，包括悬停、航行、载荷能力等；（2）姿态控制实验，包括角速度控制、角度控制、PID控制等。
3.研究方法（1）参考文献研究；（2）设计手册、飞行器工程手册等资料查阅；（3）使用仿真软件进行初步测试；（4）进行实验室实验。
三、预期结果设计并成功试飞一架基于四旋翼的无人飞行器，能够实现悬停、航行、载荷能力等基本性能，并实现姿态控制，包括角速度控制、角度控制、PID控制等。
四、可能遇到的问题及解决方法1.设计不合理导致无法飞行问题。
解决方法：书籍、专利等资料查找，咨询相关领域专家。
2.实验前期仿真测试结果不准确问题。
解决方法：改变仿真软件，检查测试环境的合理性，加强对程序的分析。
3.技术难度较大，长时间解决不了问题。
解决方法：与合作单位、专家进行讨论协商，不断完善解决方案。
四、研究计划及进度安排1.文献综述 2周2.设计方案确定 2周3.飞机部件选型和设计 4周4.控制系统设计 4周5.设计报告编写 2周6.编写程序及模拟测试 4周7.实验室实验 8周8.论文写作及答辩准备 8周五、参考文献[1] 李培生. 无人机系统工程[M]. 北京：国防工业出版社，2015.[2] 张天泽，赵岩. 基于四旋翼的无人机姿态控制研究[J].计算机系统应用，2013，22（8）：129-132.[3] 赵天维，姜太平. 基于PID控制的四旋翼无人直升机姿态控制算法[J].自动化与仪器仪表，2015，101（9）：187-192。
四旋翼无人机小论文介绍
四旋翼⽆⼈机⼩论⽂介绍四旋翼⽆⼈机⾃适应导航控制通过在课堂上⽼师讲解的关于导航和制导的⼀些基本知识，我对导航这门学问产⽣了极其浓厚的兴趣。
在课下，我通过⾃⼰查找⼀些相关的⽂献和资料对于导航的知识进⾏了进⼀步的学习，下⾯我将针对“四旋翼⽆⼈机⾃适应导航控制”这篇论⽂，对我学习到的⼀些基础知识进⾏⼀下简要的介绍。
但由于时间以及知识储备有限，所以并没有作深⼊的研究。
⾸先，本篇论⽂主要研究的内容是四旋翼（Quadrotor）⽆⼈机的导航问题。
解决了传统导航⽅法的⽬标定位误差和实时性差等问题。
主要采取的控制⽅法是基于CLOS技术的导航控制⽅法。
下⾯我将针对论⽂中的每个部分进⾏简要的介绍，并阐述⼀下我所学习到的⼀些基本知识。
1. 引⾔在第⼀部分“引⾔”中，作者主要针对现阶段四旋翼⽆⼈机在国内外的⼀些基本发展现状进⾏了简要的介绍，并说明了本篇论⽂所解决的问题所具有的⼀些实际的意义，最后概括的介绍了基于CLOS技术的导航控制⽅法的⼀些基本情况。
通过查阅相关资料，我主要有以下两个⽅⾯的收获：第⼀，是关于四旋翼⽆⼈机的基本发展情况的了解。
从国内情况来看，国内四旋翼⽆⼈机的研究⽔平相对滞后，同⼀些科技相对发达的国家尚有⼀定差距；其次，国内的⽆⼈机研究近些年来主要集中在北航，南航等⼀些知名的院校，主要研究的课题包括⽆⼈机的⾃主导航试飞等⽅⾯。
从总体情况来看，国内的四旋翼⽆⼈机领域开发不深，有许多可以深⼊探究的地⽅。
与国内相⽐，国外的四旋翼⽆⼈机研究⽔平则相对较⾼，国外⽆⼈机的发展在⼀定程度上是和⼀些科研竞赛是息息相关的。
⽐较知名的如“国际空中机器⼈⼤赛(IARC)”，该项赛事在⼀定程度上反映了国际上对⽆⼈机研究的程度，是⼀项国际公认的⽐赛。
此外，我还了解到了⽆⼈机的发展历史，下⾯做简要的阐述：1.1907年，法国Breguet兄弟制造了第⼀架四旋翼式直升机Breguet -Richet “旋翼机 1 号”，这次飞⾏中没有⽤到任何的控制，所以飞⾏稳定性是很差。
四旋翼飞行器飞行控制技术综述
四旋翼飞行器飞行控制技术综述随着科技的不断发展，四旋翼飞行器在民用领域的应用越来越广泛。
飞行控制技术是四旋翼飞行器的关键技术之一，它对于四旋翼飞行器的稳定性、安全性、控制精度和航行性能等方面起着重要的作用。
本文将综述四旋翼飞行器飞行控制技术的研究现状、方法和发展趋势。
一、四旋翼飞行器的基本结构和工作原理四旋翼飞行器是一种垂直起降的多旋翼飞行器，由四个同心布局的螺旋桨组成。
四个螺旋桨通过电机驱动旋转，产生向上的升力，控制螺旋桨的运动状态可实现飞行方向和高度的控制。
四旋翼飞行器的运动状态包括横向运动（Roll）、纵向运动（Pitch）和偏航运动（Yaw）。
横向运动是指四旋翼在横向方向上的旋转；纵向运动是指四旋翼在纵向方向上的旋转；偏航运动是指四旋翼在垂直方向上的旋转。
这些运动状态的控制可以通过改变四个螺旋桨的转速来实现。
二、四旋翼飞行器控制系统的组成四旋翼飞行器控制系统主要由传感器、执行器、控制算法和通信模块等组成。
1.传感器传感器是控制系统的输入设备，用于感知四旋翼飞行器的姿态状态和环境信息。
常用的传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计和GPS等。
2.执行器执行器是控制系统的输出设备，主要由四个电机和螺旋桨组成。
通过改变电机的转速控制螺旋桨的转动，从而实现四旋翼的运动状态控制。
3.控制算法控制算法是控制系统的核心部分，主要用来根据传感器感知的姿态状态和环境信息计算出下一时刻需要的执行器输出。
现有的控制算法主要包括PID控制器、自适应控制器、模型预测控制器等。
4.通信模块四旋翼飞行器的通信模块可用于与地面无线遥控器、计算机或其它无人机等相互通信。
一般来说，通信模块主要用于实现飞行器和操作员之间的实时数据传输和遥控指令的发送。
三、四旋翼飞行控制技术的研究现状四旋翼飞行器的飞行控制技术是无人机领域最具挑战性的研究问题之一，吸引了大量学者的关注。
目前已有很多关于四旋翼飞行控制技术的研究成果，主要可分为下面几个方面。
多旋翼无人飞行器关键技术研究共3篇
多旋翼无人飞行器关键技术研究共3篇多旋翼无人飞行器关键技术研究1多旋翼无人飞行器关键技术研究随着人们对高效、安全、精准定位的需求不断增强，无人飞行器逐渐被广泛应用于各个领域。
其中最为常见的多旋翼无人飞行器，也因其灵活性高、适应性强等特点受到广泛青睐。
然而，要想实现无人飞行器的完美飞行，必须依托于多项关键技术的研究。
一、多旋翼无人飞行器的控制系统多旋翼无人飞行器的控制系统是实现其高级控制算法的基础。
由于多旋翼无人飞行器在飞行过程中需要快速地根据环境的变化做出相应的控制调整，因此其控制系统需要具有高性能、高可靠性的特点。
常见的多旋翼无人飞行器控制系统分为两种：定姿控制和导航控制。
“定姿控制”主要用于保证无人飞行器，在飞行过程中保持稳定的姿态；“导航控制”则关注如何将无人飞行器引导到正确位置。
两种控制方法均需要精准的测量数据和嵌入式算法实现。
二、无人飞行器数据的实时采集和处理多旋翼无人飞行器的控制系统所依托的，是从传感器中采集到的数据。
因此，实现多旋翼无人飞行器的高级控制算法必须在采集数据的同时对其进行实时处理。
无人飞行器需要采集各种类型的数据包括但不限于：空气动力学、加速度、地磁、陀螺仪以及飞行期间的位置反馈和姿态指引等数据。
而这些数据的实时采集和处理是实现无人飞行器高效控制算法的基础，不同的传感器的高效组合，决定了多旋翼无人飞行器的智能化程度。
三、碰撞风险识别与避免技术的研究多旋翼无人飞行器在飞行过程中，必然会遇到各种障碍物，如高楼、电线杆、天桥等，这些障碍物将带来碰撞风险。
如果无人飞行器在遇到障碍物时不能及时识别，那么就会发生碰撞事故。
通过识别并避免障碍物，无人飞行器可以在障碍物间高速舞动，从而保证飞行的安全。
四、机器视觉技术多旋翼无人飞行器整个过程中受到的物理和科技因素都是需要用机器视觉手段进行图像的重构和处理，而多旋翼无人飞行器内部的传感器、控制器以及导航器往往受到“遮挡”“模糊”等诸多不利因素，导致机器视觉技术难以顺利实现。
四旋翼无人机航迹规划研究
四旋翼无人机航迹规划研究四旋翼无人机航迹规划研究一、引言近年来，无人机技术快速发展，应用范围逐渐扩大。
四旋翼无人机作为一种常见的无人机类型，具有灵活性高、操控简便等特点，在农业、物流、环境监测等领域有着广泛的应用。
然而，在无人机飞行过程中，航迹规划是保证飞行任务圆满完成的重要环节。
本文将针对四旋翼无人机航迹规划进行研究，旨在提升四旋翼无人机的飞行效率和安全性。
二、四旋翼无人机航迹规划的意义和挑战航迹规划是指在给定任务和约束条件下，制定出无人机的航迹路径。
航迹规划既要确保完成飞行任务，又要避免与障碍物相碰撞，同时保证飞行效率和安全性。
四旋翼无人机航迹规划面临以下挑战：1. 动态环境感知：四旋翼无人机需要实时感知周围环境，包括天气、风力、地形等因素。
在复杂环境下，无人机需要及时调整航迹路径，避免与障碍物碰撞。
2. 路径规划算法：为了保证飞行效率，需要设计高效的路径规划算法。
考虑到四旋翼无人机的特性，算法需要兼顾路径的优化和多样性，确保无人机能够适应各种不同的飞行任务。
3. 实时控制策略：无人机需要在实时控制下完成航迹规划，包括避障、自主导航等功能。
实时控制的高效性和稳定性对于保证航迹规划的成功至关重要。
三、四旋翼无人机航迹规划的方法和技术为了解决上述挑战，研究人员提出了各种不同的方法和技术，用于四旋翼无人机的航迹规划。
1. 基于遗传算法的航迹规划：遗传算法是一种模拟自然选择和遗传机制的优化算法，可以用于无人机的航迹规划。
通过优化适应度函数，遗传算法能够找到最优的路径，提高无人机的飞行效率。
2. 基于机器学习的航迹规划：机器学习技术能够通过学习大量的实验数据，自动提取规律和特征，用于无人机航迹规划。
利用机器学习算法，可以让无人机通过不断迭代优化自身路径规划能力。
3. 基于强化学习的航迹规划：强化学习是一种通过与环境进行交互来学习最优策略的方法。
通过设置奖励机制，强化学习可以让无人机通过不断尝试和反馈，找到最佳的航迹规划策略。
四旋翼飞行器飞行控制技术综述
四旋翼飞行器飞行控制技术综述四旋翼飞行器是一种由四个电动马达驱动的多旋翼飞行器，它通过改变四个电动马达的转速来实现飞行器的飞行、俯仰、滚转和偏航的控制。
随着科技的不断发展，四旋翼飞行器的应用范围越来越广，从娱乐飞行、航拍摄影到军事侦察等领域都有广泛的应用。
这些应用对飞行控制技术提出了更高的要求，使得飞行控制技术在不断发展和完善。
本文将对四旋翼飞行器的飞行控制技术进行综述，并介绍其发展现状和未来趋势。
一、四旋翼飞行器的基本结构四旋翼飞行器是一种以四个电动马达为动力的多旋翼飞行器。
它的基本结构包括机身、四个电动马达、螺旋桨和飞行控制系统。
四个电动马达分别安装在飞行器的四个角上，每个电动马达带动一个螺旋桨，通过改变四个电动马达的转速来控制飞行器的飞行、俯仰、滚转和偏航。
飞行控制系统是四旋翼飞行器的核心部件，它包括传感器、处理器和执行器。
传感器用于感知飞行器的姿态、位置和速度等信息，包括加速度计、陀螺仪、磁力计和气压计等。
处理器用于处理传感器采集的信息，并根据飞行器的控制策略生成相应的控制指令。
执行器用于执行处理器生成的控制指令，包括电动马达和螺旋桨。
二、飞行控制技术的发展历程四旋翼飞行器的飞行控制技术发展经历了多个阶段。
最初的四旋翼飞行器采用手动遥控的方式进行飞行控制，需要操纵员具有较高的飞行技能。
随着计算机技术和传感技术的发展，飞行控制系统逐渐引入了自动稳定、自动悬停和自动导航等功能，大大降低了对操纵员的飞行技能要求，并使飞行器的飞行更加稳定和安全。
近年来，随着人工智能技术和无人机技术的飞速发展，四旋翼飞行器的飞行控制技术也得到了进一步的完善。
飞行控制系统不仅能够实现自动稳定和悬停，还可以实现自主飞行、避障、跟随和编队飞行等高级功能。
这些功能使得四旋翼飞行器在无人飞行、军事侦察和应急救援等领域具有更广泛的应用前景。
飞行控制技术的关键技术包括飞行器姿态控制、位置控制、导航控制和避障控制等。
1. 姿态控制技术姿态控制技术是指飞行器在空中保持特定的姿态，包括飞行、俯仰、滚转和偏航。
四旋翼飞行控制与自主导航研究
四旋翼飞行控制与自主导航研究近年来，随着科技飞速发展，四旋翼无人机已经成为了各个领域的“香饽饽”，它不仅被广泛应用于航空摄影、农业植保、灾后救援等方面，也因其技术含量较高，成为了很多科研工作者和学生喜欢的研究领域。
而四旋翼飞行的稳定控制和自主导航是无人机研究的重要方向之一。
一. 四旋翼飞行的稳定控制在四旋翼飞行中，稳定性是最基本的要素。
为了能够让四旋翼保持平稳飞行，需要对其动力学模型进行建模，并通过相应的算法进行控制。
目前常用的控制方法有PID控制、模型预测控制、自适应控制等。
其中PID控制是最常用的控制方法之一，它是通过调整比例、积分、微分三个参数来控制系统的输出。
通常情况下，我们需要根据系统的实际情况来调整这三个参数，以达到最佳的稳定效果。
此外，在控制四旋翼飞行时，我们还要结合陀螺仪、加速度计等传感器获取的数据进行实时控制，以保证系统的稳定性。
二. 四旋翼自主导航技术除了稳定性控制，四旋翼自主导航技术也是无人机研究的重要领域之一。
相较于人工控制，自主导航技术可以更加智能地完成任务，从而使得无人机的应用领域更广泛。
实现自主导航的关键在于获取周围环境的信息，并通过相应的算法来进行路径规划和控制。
其中地面相机和激光雷达等传感器可以用于获取环境信息，而路径规划和控制算法则根据具体任务需求进行设计。
此外，近年来人工智能技术的快速发展，也为四旋翼自主导航技术的实现提供了新的可能性。
通过深度学习等技术，无人机可以更加智能地识别周围环境，实现更加精准的自主导航。
总之，四旋翼飞行控制与自主导航技术的研究，不仅可以丰富无人机应用的领域，同时也可以为我们提供更多的技术手段。
而随着技术的不断进步，相信无人机技术将会发掘出更多的潜力。
面向无人飞行器的自主导航技术研究
面向无人飞行器的自主导航技术研究随着无人飞行器技术的不断发展，无人飞行器已经成为了日常生活中非常重要的工具，其应用范围越来越广泛。
因此，无人飞行器的自主导航技术也成为了相关领域研究的热点之一。
本文旨在探讨面向无人飞行器的自主导航技术研究的相关问题。
一、现状分析无人飞行器的自主导航技术可以大致分为以下几个方面：1. 位置估计位置估计是实现无人飞行器自主导航的基础问题。
常用的位置估计技术包括GPS、激光雷达、视觉等。
GPS技术可以提供较为精确的位置信息，但在室内环境和高楼附近等特殊环境下会出现信号受干扰或无法覆盖的情况。
而激光雷达和视觉则可以通过对周围环境的扫描和分析来实现位置估计。
但在某些情况下，由于灯光等因素的影响，视觉传感器也会失效。
2. 环境感知无人飞行器除了需要准确的位置信息外，还需要对周围环境有所感知。
常用的环境感知技术包括激光雷达、相机、超声波传感器等。
这些传感器可以帮助无人飞行器获取周围环境的信息，进而制定相应的飞行策略。
3. 自主路径规划一旦无人飞行器获取到当前位置和周围环境信息，就需要根据这些信息来制定飞行策略，完成自主导航。
路径规划技术是指无人飞行器根据当前位置、目标位置和周围环境信息来制定飞行路径的技术。
路径规划技术常用的算法包括遗传算法、模拟退火算法、最短路径算法等。
4. 控制与执行无人飞行器需要通过控制系统来完成飞行任务。
通常，控制系统包括飞行控制、导航控制和通信控制等。
执行任务结束后，无人飞行器需要自主降落或返回指定的位置。
二、研究进展目前，无人飞行器的自主导航技术已经取得了一定的研究进展，但在某些方面仍存在一些制约因素。
例如，位置估计和环境感知等技术在特殊环境下的可靠性还不够高，路径规划算法在复杂环境下的适用性也有待改进。
近年来，以神经网络、深度学习和强化学习为代表的人工智能技术得到了广泛应用。
这些技术在无人飞行器自主导航中也有广泛的应用。
通过人工智能技术，无人飞行器可以学习和适应周围环境，从而实现更加智能化的自主导航。
飞行器自主导航技术的现状与未来
飞行器自主导航技术的现状与未来飞行器在人类的历史中扮演着重要的角色。
随着现代科技的不断进步，飞行器已经从简单的机器变成了复杂的系统，使其能够执行更多的任务。
在过去的数十年里，自主导航技术一直是飞行器的一个重要领域。
本文将探讨飞行器自主导航技术的现状和未来。
一、飞行器自主导航技术的定义飞行器自主导航技术是指能够让飞行器在没有外部参考信号的情况下，依靠自身的传感器、电脑和程序进行位置和方向的确定，并在没有人为干预下稳健地飞行和着陆。
二、飞行器自主导航技术的基础飞行器自主导航技术的基础是多种传感器（如GPS、惯性测量单元、激光雷达等）的数据融合和算法实现。
这些传感器将获取到的高精度位置和动态参数数据提供给电脑，电脑通过多种算法自主计算出飞行器的当前位置和方向，从而使得飞行器能够进行更加复杂的任务。
三、飞行器自主导航技术的应用领域飞行器自主导航技术的应用领域很广泛。
对于民用航空来说，自主导航技术可以帮助飞机自行导航，减少对空管的依赖，扩大飞行区域和大幅降低事故率。
而对于军用航空来说，自主导航技术可以帮助无人机和飞船依照预先设计的路径自主飞行并达到意图目标，提高执行任务的效率和保密性。
四、飞行器自主导航技术发展的现状作为无人机技术的重要领域，飞行器自主导航技术经过了多年的发展，目前已经形成了较为完整的理论和应用体系。
首先，传感器信息的可靠性得到了保证。
传感器可以提供高精度的动态数据，并且越来越小和轻，可以在更多的飞行器中使用。
其次，算法越来越高效。
现在，人工智能的发展为飞行器自主导航带来了很大的提升。
例如，深度学习和增强学习技术可以帮助飞行器快速掌握各种复杂的任务。
最后，无人机技术的各方面得到了飞速发展，各种形式的飞行器都各有所长，应用也越来越广泛。
五、飞行器自主导航技术未来的发展趋势飞行器自主导航技术发展趋势的核心是智能化、简单化和多样化。
首先，智能化将是飞行器自主导航技术的未来武器，可以更加精确地控制飞行器的动态参数，并根据飞行器的历史数据和环境信息，预测飞行器的未来路线和状态。
四旋翼无人飞行器的室内定位、导航与建图
四旋翼无人飞行器的室内定位、导航与建图
方登建;戴宇进;赵红超;康宇航
【期刊名称】《海军航空工程学院学报》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】根据室内环境半结构化的特点，通过激光扫描仪采集的数据得到特征点
与特征线段，从而建立出室内环境的特征地图。
利用特征点实现四旋翼无人飞行器在室内对自身的定位，同时根据现阶段特征点的个数制定导航算法，当四旋翼无人飞行器飞到下一位置时，再次建立局部地图，与此前建立的全局地图进行融合，实现全局地图的更新。
【总页数】6页(P345-350)
【作者】方登建;戴宇进;赵红超;康宇航
【作者单位】海军航空工程学院7系，山东烟台264001;海军航空工程学院7系，山东烟台264001;海军航空工程学院 7系，山东烟台264001;海军航空工程学院
研究生管理大队，山东烟台264001
【正文语种】中文
【中图分类】V249.122
【相关文献】
1.四旋翼无人飞行器导航控制系统研究 [J], 谷永晟;杨建军;朱宇虹
2.视觉建图技术在智慧医院室内定位导诊中的应用与研究 [J], 刘鹏
3.组合导航辅助的激光雷达-相机实时语义建图 [J], 张乐翔;刘天弋;张提升;牛小骥
4.一种融合深度相机与激光雷达的室内移动机器人建图与导航方法 [J], 陈文佑;章伟;胡陟;史晓帆
5.一种融合深度相机与激光雷达的室内移动机器人建图与导航方法 [J], 陈文佑;章伟;胡陟;史晓帆
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无人飞行器的控制相对固定翼无人飞行器更为复 杂。但是，旋翼无人飞行器却有固定翼无人飞行器 无可比拟的优点： 能够适应多种复杂环境，特别是 一些狭小的场所； 具备自主起飞和着陆能力，高度 智能化； 能以各种姿态飞行，如悬停、前飞、侧飞 和倒飞等。这些优点决定了旋翼无人飞行器比固定 翼无人飞行器具有更广阔的应用前景［2］。四旋翼无 人飞行器是一款研究比较热门的旋翼无人飞行器， 与其它旋翼无人飞行器相比，四旋翼无人飞行器不 需要专门的桨（ 尾桨） 来抵消反扭矩以保持无人飞 行器平衡，并且机动性更强，效率更高，更易控制。 在欧美等发达国家已经开始运用四旋翼无人飞行器 执行军事侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等任 务，在地震救灾、考古、水利、农业、电力等民用方 面也能看到其所发挥的巨大作用。2012 年，洛马公 司下属的 Procerus 技术公司推出了一种小型垂直起 降无人机，可以在短短几分钟内为身处窄小杂乱城 市环境中的战士、突击部队或其他人员提供空中视 野。四旋翼 无 人 飞 行 器 的 研 究 还 处 于 初 级 发 展 阶 段，随着新材料技术、嵌入式技术、微传感器技术、 MEMS、MIMU 以及控制、导航理论的发展，四旋翼 无人飞行器得到了迅速的发展。但是，四旋翼无人 飞行器要走向实用化，亟需解决的问题还很多，还 有很长的路要走。
MD4-200 是德国 Microdrones 公司研制的一种 全球领先的垂直起降微型自动驾驶无人飞行器系 统，可用于执行资料收集、协调指挥、搜索、测量、 通讯、检测、侦察等多种空中任务。机体采用了碳 纤维材料，AHHＲS（ 高度、姿态和航向参考系统） 是 该机的核心部件，该系统集成了加速度计、陀螺仪、 磁强计、气压计等多种传感器。无人飞行器具有非 常低的运转噪声，该机上装有 GPS 导航定位系统， 并且配有数传、图传电台以及相应的地面控制站系 统，无人飞行器上的 SD 卡可以记录实时的飞行数 据，如图 3 所示。
1． 2 基于 GPS 的自主定位导航四旋翼无人飞行器 GPS 导航定位系统建立的初衷就是为了给军用
设备进行定位与导航，之后逐步发展到民用设备， 现在 GPS 导航定位系统随处可见。随着无人飞行器 的发展，GPS 导航定位系统也应用到了无人飞行器 上，美国的捕食者、全球鹰能在数次局部战争中立 下汗马功劳，GPS 功不可没。同样，对于四旋翼无 人飞行器的室外定位与导航，GPS 也是必不可少的 装备，其中的典型代表是德国 Microdrones 公司的 MD4-200 和斯坦福大学的 STAＲMAC 四旋翼无人飞 行器。
3） 航迹规划。传统的无人飞行器航迹规划算法 都是基于数字地图的，在数字地图中，无人飞行器 可以当作一个质点来看待［10］。与之相比，四旋翼无 人飞行器在室内特征地图中虽然也是当作质点来 看，但是这时却要考虑四旋翼无人飞行器实际大小 的影响，避免其碰到墙、障碍物。虽然不需要考虑 ·28·
最大爬升角、最低飞行高度、目标进入方向这些约 束条件，但是室内房间、线段的约束、障碍物的约 束却也提出了一个新的挑战。
关键词 四旋翼 无人飞行器 室内 定位导 航 关键技术
引言 无 人 驾 驶 航 空 器 （ Unmanned Aerial Vehicle，
UAV） 也称无人飞行器，是一种装备了必要的数据 处理单元、传感器、自动控制器以及通信系统的不 载人飞行器，能够在无人干预的情况下完成自主飞 行任务［1］。
基于不同的外形与几何结构，无人飞行器可以 划分为四类： 固定翼、旋翼、扑翼以及其它非常规 无人飞行器。在这四类中，前两类无人飞行器的实 物研究比较多，属于现在的主流无人飞行器； 第三 类目前以理论研究为主，距离实际应用尚需时日； 非常规无人飞行器则处于初始，甚至是概念开发阶 段，很多方面均不成熟。
研究基于视觉图像的自主定位导航四旋翼无人 飞行器的典型代表有麻省理工学院和宾夕法尼亚大 学。
麻省理工学院的实时室内自主飞行器试验环境 主要用于多无人飞行器的协同控制与定位。
在该环境中使用了多架型号为 Dranganflyer V Ti 的四旋翼无人飞行器，为了能够对各个四旋翼无 人飞行器 进 行 定 位，每 个 飞 行 器 上 都 安 装 了 多 个 LED 灯，这些 LED 灯可以作为关键点被地面的摄 像头捕捉，这样就能得到四旋翼无人飞行器的位置 和姿态，也就能对四旋翼无人飞行器进行定位。四 旋翼无人飞行器的关键点信息通过 TCP / IP 协议传 给地面站，地面站再将这些信息解算成位置与姿态 信息，将这些信息进行融合得到航路规划信息，再 将航路规划信息转换为能对四旋翼无人飞行器进行 控制的指令，通过无线蓝牙模块将指令传给四旋翼 无人飞行器，完成对四旋翼无人飞行器的控制与导 航［3-5］，如图 1 所示。
2 关键技术 四旋翼无人飞行器的发展经历了从室外定位导
航到室内定位导航的飞跃，现在尤其是室内导航， 还有很大的发展空间。2013 年国际空中机器人大赛 （ 亚太赛区） 就是旨在提升无人飞行器在密闭空间 中（ 室内） 完全自主飞行的能力，大赛的任务概要是 由参赛队伍制作的无人飞行器进入一个情报机构警 卫室（ 如图 6 所示） ，避开警卫人员，拿到 U 盘，然 后用一个相同的 U 盘替代。无人飞行器的总质量不 能超 过 1． 5 kg，比 赛 场 地 尺 寸 为 30 m × 15 m × 2． 5 m，且被分成了数个小房间，同时在走廊布 设不同高度的障碍物，起飞地点定在朝向起飞走廊 开口（ 1 m × 1 m） 的 3 m 范围之内。此次比赛是在室 内进行，传统的室外精度较高的 GPS 根本无法使 用 ，为 了 完 成 任 务 ，四 旋 翼 无 人 飞 行 器 有 许 多 关 键
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无人机
图 6 国际空中机器人大赛比赛场地示意图
性技术需要突破。 1） 特征检测。室内环境大多是结构化或半结构
化的环境，这样的环境都是由线段构成的，四旋翼 无人飞行器在室内进行定位与导航依赖环境中的墙 角、边角等特征点。而激光采集的数据仅仅是一组 分立的点，如何从这些数据中将定位、导航与地图 创建所需要的特征点与特征线段快速、准确地检测 与提取出来是后续工作的关键。
2） 定位、导航与建图。小型四旋翼无人飞行器 在室内定位导航时，GPS 一般是不能正常工作的， 此时只能 依 赖 其 它 定 位 导 航 传 感 器，如 激 光 测 距 仪、摄像头、磁力计、超声波传感器等，如何将这 些传感器采集的数据结合起来解算得到四旋翼的位 姿并对其进行导航是一大难题，而且各种传感器对 环境的敏感程度、抗干扰能力也不一样，除了需要 对数据进行处理，找出最优的定位导航算法，还需 要针对各种环境制定出最优的定位导航策略。
5） 实时性。在四旋翼无人飞行器的定位导航 中，无论是用基于 GPS 的方法还是基于无 GPS 的 方法（ 激光、视觉） ，各种传感器输出的巨大数据 量、机载处理器工作频率不够等一系列问题使得四 旋翼无人飞行器都需要把飞行器上的大部分数据传 输到地面站上处理，之后再由地面站发指令给飞行
飞航导弹 2014 年第 8 期
目前，国外四旋翼无人飞行器在基于 GPS 定位 导航自主飞行方面已经取得了不错的成绩，但是在 基于视觉、基于激光测距仪的定位导航方面还有很 多困难。
图 4 STAＲMACⅡ无人机
1． 3 基于激光测距仪的自主定位导航四旋翼无人 飞行器
基于激光测距仪的自主定位导航四旋翼无人飞 行器的发展相对于前两类更晚，这其中的典型代表 是由德国的 Ascending Technologies GmbH 公司生产 飞航导弹 2014 年第 8 期
DOI:10.16338/j.issn.1009-1319.2014.08.003
无人机
室内四旋翼无人飞行器定位导航 的研究现状与关键技术
肖支才 姜 鹏 戴洪德 康宇航ห้องสมุดไป่ตู้
摘 要 随着新材料技术、嵌入式技术、微传感器技 术、微机电( MEMS) 、微惯性测量单元( MIMU) 以及控制、 导航理论的发展，四旋翼无人飞行器得到了迅速的发展。首 先，从定位导航采用的技术出发，介绍了目前国外在该领域 最新的研究情况。结合室内四旋翼无人飞行器的特点，着重 分析了特征检测、定位导航与建图、航迹规划、能源供给、 实时性等关键技术。最后，对室内四旋翼无人飞行器的未来 发展、应用前景做了展望。
四旋翼无人飞行器质量轻、载重小、续航能力 差的特点决定该无人飞行器主要是在低空的近地面 进行短航时工作，如室内、峡谷、树林等。由于地 形复杂、噪声大，在这种环境中使用 GPS 进行定位
本文 2014-04-11 收到，肖支才系海军航空工程学院副教授、姜鹏系海军航空兵学院副教授
飞航导弹 2014 年第 8 期
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无人机
导航 是 不 可 靠 的，所 以，四 旋 翼 无 人 飞 行 器 在 无 GPS 环境中的导航成了一个亟需解决的难题。
1 国外研究现状 目前，世界上用来进行定位导航的四旋翼无人
飞行器一般可以分为三类： 基于视觉图像的自主定 位导航四旋翼无人飞行器、基于 GPS 的自主定位导 航四旋翼无人飞行器、基于激光测距仪的自主定位 导航四旋翼无人飞行器。 1． 1 基于视觉图像的自主定位导航四旋翼无人飞 行器
4） 能源供给。四旋翼无人飞行器的能源供给分 为汽油供电与电池供电，汽油供电主要是对于大型 的四旋翼无人飞行器，这种四旋翼无人飞行器主要 是通过遥控来控制的，多用来进行航拍； 而小型四 旋翼无人飞行器由于具有质量限制，所以只能选用 电池供电。小型四旋翼无人飞行器的总质量是一定 的，如果选用供电量更足的电池，则电池所占飞机 的总质量比重就会更大，这样对其它机载传感器、 微处理器的选择就会有很大的限制； 而如果选用供 电量小的 电 池，电 池 所 占 飞 机 总 质 量 的 比 重 减 小 了，这样机载传感器、微处理器的选择有了更大的 余地，但是这也势必会影响四旋翼无人飞行器的续 航时间。因此，选用的电池需要权衡这两者，找出 最合适的能源供给方案。