申请/专利权人：湖南大学

申请日：2021-11-24

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN114089779B

主分类号：G05D1/495

分类号：G05D1/495;G05D1/46;G05D101/10;G05D109/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2022.03.15#实质审查的生效;2022.02.25#公开

摘要：本发明公开了一种GPS拒止环境下空中机器人视觉自主控制方法及系统，包括：摄像头模块实时采集周围环境图像并发送至计算机模块，计算机模块根据周围环境图像和预设的参考图像得到单应性矩阵并发送至姿态控制器；姿态控制器根据单应性矩阵和预设的虚拟控制误差函数得到第一控制误差和姿态误差控制变量，将第一控制误差发送至计算机模块；计算机模块根据第一控制误差和预设的速度估计误差函数实时估计自身速度并发送至姿态控制器；姿态控制器根据实时估计的自身速度、预设的误差控制式、预设的空中机器人的动态方程、第一控制误差和姿态误差控制变量得到姿态控制量，根据姿态控制量控制空中机器人的自主飞行。

主权项：1.GPS拒止环境下空中机器人视觉自主控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S100：空中机器人的摄像头模块实时采集周围环境图像并发送至所述空中机器人的计算机模块，所述计算机模块实时获取所述周围环境图像，并根据所述周围环境图像和预设的参考图像得到单应性矩阵并发送至所述空中机器人的姿态控制器；步骤S200：所述姿态控制器根据所述单应性矩阵和预设的虚拟控制误差函数得到第一控制误差和姿态误差控制变量，将所述第一控制误差发送至所述计算机模块；步骤S300：所述计算机模块根据所述第一控制误差和预设的速度估计误差函数实时估计自身速度并发送至所述姿态控制器；步骤S400：所述姿态控制器根据所述实时估计的自身速度、预设的误差控制式、预设的空中机器人的动态方程、所述第一控制误差和所述姿态误差控制变量得到姿态控制量，根据所述姿态控制量控制空中机器人的自主飞行；步骤S400包括：步骤S410：根据预设的空中机器人的动态方程和所述第一控制误差求解得到虚拟平面的动态模型方程；步骤S420：根据所述实时估计的自身速度和预设的误差控制式得到第二控制误差；步骤S430：根据所述虚拟平面的动态模型方程和所述第二控制误差得到姿态控制率方程；步骤S440：将所述第二控制误差输入至所述姿态控制率方程，得到空中机器人的升力、俯仰角速度和翻滚角速度，根据所述姿态误差控制变量得到偏航角速度，其中，所述升力、所述俯仰角速度、所述翻滚角速度和所述偏航角速度均为姿态控制量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湖南大学 GPS拒止环境下空中机器人视觉自主控制方法及系统

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