競賽無人機激光雷達SLAM建圖條件下的室內(nèi)定點控制

????????根據(jù)上一節(jié)講的僅依靠姿態(tài)自穩(wěn)在角度層面的控制，無法避免無人機水平位置發(fā)生偏移，需要在姿態(tài)控制的基礎上，額外增加水平位置、速度控制器去實現(xiàn)無人機的定點控制，其中位置—速度控制器的輸出結(jié)果為期望運動加速度，需要根據(jù)多旋翼無人機動力關(guān)系將期望加速度轉(zhuǎn)化成期望姿態(tài)傾角，相關(guān)映射關(guān)系見函數(shù)control_poshold.c第66行。

????????位置-速度控制器決定了姿態(tài)控制器中水平俯仰、橫滾方向的角度期望值。調(diào)整姿態(tài)能實現(xiàn)無人機速度、位置控制的根源在于姿態(tài)傾角直接決定了無人機水平運動的加速度，通過改變無人機的加速度進而實現(xiàn)了無人機速度、位置的改變。

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????????新手在沒有掌握無人機動力學關(guān)系的情況下，可以將內(nèi)層姿態(tài)控制器理解成外環(huán)位置-速度控制器的執(zhí)行機構(gòu)，用戶在對無人機進行二次開發(fā)時，絕大多數(shù)情況下都是在位置、速度控制層面來設計任務流程和控制邏輯。

????????void Horizontal_Control_VIO(uint8_t force_brake_flag)

????????參數(shù)?force_brake_flag為1時表示強制鎖定當前位置作為懸停點，根據(jù)第一講中的坐標關(guān)系，我們知道SLAM建圖條件下無人機的位置、速度控制是在EN坐標系中完成的，EN坐標系由飛機SLAM建圖初始時刻的位置和機頭朝向決定的。是故當SLAM初始建圖時刻飛機放置在起飛點并且機頭朝正前方時，等效導航坐標系EN示意圖如下。

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????????以2021年電賽國賽基礎題部分為例，用戶以起飛點為原點，建立等效導航坐標系EN，將待播撒區(qū)域的每個小塊的中心點坐標列出來，飛機將這些坐標點作為飛行航點依次遍歷并在到達各個小塊時，用視覺模塊（樹莓派OPENCV、OPENMV、K210等）對飛行器正下方區(qū)域的顏色進行識別，決策激光筆的亮滅與否。在激光雷達SLAM建圖高精度位置輸出的前提下，原題目中起飛點十字以及播撒入口的A字標識檢測與否變得無關(guān)緊要。需要做這部分檢測并讓無人機對準下方標識的方案，可參考視覺demo里面的色塊追蹤樣例，這部分工作量可以忽略不計。

????????上述案例中挨個遍歷航點位置用到的就是SLAM建圖條件下的位置控制來實現(xiàn)的，下一講我們將會把高度控制、SLAM建圖條件下的定點控制進行封裝，最終形成導航控制函數(shù)，用戶使用導航控制函數(shù)和基本自動飛行支持函數(shù)就實現(xiàn)飛行器的三維位置控制。

????????void Horizontal_Navigation(float x,float y,float z,uint8_t nav_mode,uint8_t frame_id)

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