[发明专利]无人机控制方法

摘要

本发明实施例公开一种无人机控制方法，视觉传感器采集环境图像信息；图像采集模块获取视觉传感器采集的环境图像信息，并将环境图像信息传输至处理模块；处理模块根据环境图像信息，得到无人机的高度、位置和姿态估计，并将视觉位姿估计通过特定消息形式发布到主题，同时发布地图主题输出地图信息；飞行控制板将无人机当前位置、姿态和速度等信息通过MAVLink协议发送给通信接口模块；控制模块分析订阅得到的无人机当前各个状态，并将控制指令发布到主题，供通信接口节点订阅。通信接口模块整合从图像采集模块订阅得到的视觉估计位姿信息以及从控制模块订阅得到的控制命令，并通过MAVLink协议发送给飞行控制板，飞行控制板对无人机进行控制。

主权项

1.一种无人机控制方法，其特征在于，所述方法应用于无人机控制系统，所述系统包括：视觉传感器、飞行控制板、主控计算机、无人机，所述主控计算机包括依次连接的图像采集模块、处理模块、通信接口模块、控制模块，所述方法包括：所述视觉传感器采集环境图像信息；所述图像采集模块获取所述视觉传感器采集的环境图像信息，并将所述环境图像信息传输至所述处理模块；所述处理模块根据所述环境图像信息，得到无人机的高度、位置和姿态估计，并将视觉位姿估计通过特定消息形式发布到主题，同时发布地图主题输出地图信息；所述飞行控制板将无人机当前位置、姿态和速度等信息通过MAVLink协议发送给所述通信接口模块；所述控制模块分析订阅得到的无人机当前各个状态，并将控制指令发布到主题，供通信接口节点订阅；所述通信接口模块整合从所述图像采集模块订阅得到的视觉估计位姿信息以及从所述控制模块订阅得到的控制命令，并通过MAVLink协议发送给所述飞行控制板，所述飞行控制板对所述无人机进行控制，使得所述无人机按照控制命令结合视觉位姿估计结果完成相应的自主飞行；其中，所述处理模块对每个新的关键帧Ki完成局部地图构建，步骤包括：S1、插入关键帧；S2、淘汰最近地图点；S3、创建新的地图点；S4、局部光束平差；S5、局部关键帧淘汰；其中，所述处理模块针对局部地图构建线程中最后处理的关键帧Ki进行环路闭合检测线程，所述处理模块通过关键帧Ki的词袋向量计算其与系统中关键帧的相似性，完成候选的闭环检测，如果有多个位置的关键帧与Ki的场景外观相似，则有多个闭环候选；所述处理模块计算当前帧Ki与闭环帧Kl之间的相似变换，对回路中的累计误差进行修正，同时相似性变换将作为闭环的几何验证；所述处理模块确定闭环后，通过计算得到的相似性变换对当前关键帧的位姿进行修正，同时这个修正将影响到与当前关键帧相邻的关键帧节点，进行位姿图优化达到全局一致性，从而每个地图点根据修正的关键帧进行变换。