【无人机】开源 | 一个多旋翼无人机(UAV)控制和估计系统，支持通过真实模拟和现实世界实验的可复制研究

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论文地址： http://arxiv.org/pdf/2008.08050v3.pdf

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来源： 捷克理工大学

论文名称：The MRS UAV System: Pushing the Frontiers of Reproducible Research, Real-world Deployment, and Education with Autonomous Unmanned Aerial Vehicles

原文作者：Tomas Baca

内容提要

我们提出了一个多旋翼无人机(UAV)控制和估计系统，以支持通过真实的模拟和现实世界的实验的可复制研究。我们提出了一种独特的多帧定位范式，用于利用多个传感器同时在不同参考帧中估计无人机的状态。该系统能够在GNSS和不支持GNSS的环境中执行复杂任务，包括室内外转换和执行冗余估计，以备份不可靠的定位源。本文提出了两种反馈控制设计方案：一种是针对精确的进攻性机动的反馈控制，另一种是针对具有噪声状态估计的稳定平稳飞行的反馈控制。本文提出的控制和估计过程是在不使用欧拉/泰特-布莱恩角表示的3D方向的情况下构造的。相反，我们依靠旋转矩阵和一个新的基于航向的约定来表示一个标准多旋翼直升机的3D自由旋转自由度。我们提供一个积极维护和良好记录的开源实现，包括逼真的模拟无人机、传感器和定位系统。该系统是多年来多机器人系统、空中群、空中操作、运动规划和遥感应用研究的产物。我们的所有结果都得到了真实环境系统部署的支持，这些系统随后形成了这里给出的形式。此外，我们来自布拉格捷克技术大学的团队参加了著名的MBZIRC 2017和2020机器人比赛，也在DARPA Subterranean挑战赛中使用了该系统。每一次，我们的团队都能在世界各地最优秀的竞争对手中脱颖而出。

主要框架及实验结果

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