第六讲、外部控制与轨迹规划

无人系统的开发者通常可以分为两类,底层开发者和上层开发者。底层开发者需要直接接触载具的传感器、执行器等内部部件,开发任务包括了机身结构设计、动力系统选型、控制器设计等,更关注载具本身的操控和机动性能。而上层开发者,则直接将无人载具看作一个整体(智能体)或者说是一个被控对象,通过设计上层智能规划算法得到控制指令并发送给底层载具系统去完成期望任务,更关注的是智能感知与决策的能力。

遥控器模式是人为操作无人机的一种控制方式,在一些无人机特技表演中有较好的效果,本节使用的遥控器是“美国手”的操作方式,即左侧摇杆对应的油门与偏航控制量,而右侧摇杆对应 滚转与俯仰。RflySim工具链支持目前市面上常规的无人机遥控器平台,均可在本工具链中实现HITL和实飞实验。

Mavlink是一种用于小型无人载具的通信协议。该协议广泛应用于地面站(Ground Control Station,GCS) 与无人载具(Unmanned vehicles)之间的通信,同时也应用在载具上机载计算机与Pixhawk之间的内部通信中,协议以消息库的形式定义了参数传输的规则。RflySim工具链中集成了MAVLink协议,你可在SITL、HITL、实飞中直接调用。

同时,Offboard模式是无人机的一种控制模式,通常给机载计算机或地面计算机(上位 机)实时控制飞机的速度、位置、姿态等,可以把飞机当成一个整体对象,专注于顶层的视觉与集群算法开发。

CopterSim可以按如下的方式与PX4进行通信。无论是UDP/TCP/串口,发送的数据包都遵循MAVLink协议。对于PX4的SITL模式下,CopterSim可使用UDP端口收/发消息,但该模式下的载具数量限制在50架之内;而RflySim工具链提供的PX4_SITL_RFLY能够支持大规模集群,最大能支持到1000个载具而不至于产生端口冲突。在HITL中CopterSim将通过串口与PX4进行通信。

第五期:外部控制与轨迹规划(上)

第五期:外部控制与轨迹规划(中)

第五期:外部控制与轨迹规划(下)

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