多无人机合作,以改善基于LiDAR的绘图

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 地理学工程 工程地质学
• 计算机视觉 计算机视觉

背景情况:

• 对LiDAR数据进行准确的地理引用对于有效的绘图至关重要.
• 多无人机系统提供了增强的数据收集能力,但需要复杂的导航策略.
• 合作导航解决了复杂任务无人机 (UAV) 协调方面的挑战.

研究的目的:

• 开发和验证用于多无人机LiDAR绘图的任务规划和合作导航算法.
• 通过无人机合作来证明LiDAR数据地理参照准确性和收集效率的提高.
• 提供分析工具,以优化任务参数和形成几何.

主要方法:

• 利用相结合的差分GPS/视觉 (CDGNSS/视觉) 模式.
• 定义最佳的阵列几何和无人机 (UAV) 轨迹.
• 开发用于点密度估计和态度/指向要求定义的分析工具.
• 集中的合作意识的任务规划,以实现完整的覆盖.

主要成果:

• 合作导航显著减少了角度和定位估计的不确定性.
• 在模拟中,地缘引用误差降低了数量级,降至16.7厘米.
• 证明了更好的数据收集能力,包括增加每单位时间的覆盖率和点云密度.
• 通过电力线检查任务的数值模拟来验证拟议的框架.

结论:

• 合作导航对于使用多无人机系统实现高精度LiDAR绘图至关重要.
• 拟议的框架有效地支持任务规划,以实现完整的覆盖范围和增强数据质量.
• 集成CDGNSS/Vision和优化轨迹导致地理参考精度大幅提高.