复杂环境下空地无人系统协同运行控制方法

摘要

为解决复杂环境中单一种类无人装备因工作方式、工作空间及载荷性能限制而难以独立完成多样化任务的问题，本文研究了一种基于多源信息融合的空地无人系统协同运行控制方法。该方法首先融合IMU与GPS对空中无人机与地面无人车进行高精度自主定位，并结合视觉跟踪技术实现对动态目标的实时识别与锁定。同时，针对运行过程中的障碍干扰，引入避障策略以确保系统安全运行。利用Wi-Fi无线通信构建空地协同网络，实现无人机与无人车之间的位置、速度、姿态及障碍信息等数据交互，并据此对两者的航迹行为进行协同控制。在系统软硬件实现与测试环节，搭建无人机-无人车实验平台对所提算法开展实际场景验证。实验结果表明，所提出的多源信息融合与跟踪控制方法能够有效实现无人车与无人机的协同运行，显著提升空地异构无人系统在复杂任务中的适应性。

关键词

空地无人系统 / IMU-GPS融合定位 / 视觉跟踪 / 多源信息融合 / 协同控制

基金资助

国家自然科学基金资助项目(62173341); 江苏省自然科学基金资助项目(BK20231487)