智能无人机集群技术方案

文章阐述了关于智能无人机集群技术方案，以及无人机智能集群控制技术的信息，欢迎批评指正。

简述信息一览：

• 1、无人机集群控制方法
• 2、小四轴室内集群方案:UWB+crazyflies
• 3、行业前沿|探究群体智能—一种基于UWB定位技术的无人机集群协同
• 4、从单机到多机的无人机与机器人集群的实时定位与建图技术(SLAM):综述
• 5、复合翼无人机搭载自组网模块集群组网技术实现详解

无人机集群控制方法

集中式控制方法：在编队系统中，各无人机通过互相通信，共享速度、坐标位置、运动状态等信息。这种控制方法能带来良好的飞行效果，因为每个无人机都能掌握整个编队的信息，从而做出更合理的飞行决策和路径规划。 分布式控制方法：与集中式方法相比，分布式控制减少了信息量，避免了信息丢失。

方法如下：集中式控制方法：编队系统中的个体都会互相通信，互相传递速度、坐标位置、运动状态等信息。***用此种控制方法的系统飞行效果较好，因为编队系统中的每个无人机都知道编队系统中所有的信息，能做出更加科学的飞行决策和路线。

通过将三个速度指令相加，形成最终的速度指令，控制无人机的飞行。加入速度限幅，确保无人机速度在合理范围内。集群效果：各相邻无人机间保持固定距离的编队，形成稳定的集群飞行效果。实现步骤：修改AirSim的settings文件，添加所需无人机数量，并设定初始位置。

无人机集群协同控制实例：集群顺序编队圆周飞行主从跟随多无人机“△”编队飞行等这些技术和组件共同构成了基于室外RTK/GPS定位系统下的无人机集群协同系统，实现了无人机集群的精准定位、高效通信与协同控制。

小四轴室内集群方案:UWB+crazyflies

1、方案概述：该方案结合了UWB定位技术和crazyflies微型无人机项目，实现室内小四轴的集群控制和定位。crazyflies项目：来源：由Bitcraze开源组织提供，专注于微型无人机的控制、导航和传感器融合解决方案。

2、小四轴室内集群方案：UWB+crazyflies crazyflies是Bitcraze开源组织的小四轴项目，提供微型无人机控制、导航、传感器融合等解决方案。crazyswarm定位方案***用动作捕捉技术，核心在于动捕摄像头监控搭载标签的小四轴，周期性获取位置信息。bitcraze***提供三种定位方式，其中crazyswarm***用Motion Capture Positioning。

行业前沿|探究群体智能—一种基于UWB定位技术的无人机集群协同

集群尚未真正实现群体智能化：目前仍以地面站作为主控方式进行多机协同，本质上还没有脱离对传统集群技术的依赖。去中心化群体智能协作技术是实现群体智能的关键之一，但仍有待进一步研究和完善。

该方案结合了UWB定位技术和crazyflies微型无人机项目，实现室内小四轴的集群控制和定位。crazyflies项目：来源：由Bitcraze开源组织提供，专注于微型无人机的控制、导航和传感器融合解决方案。定位方案：crazyswarm，***用动作捕捉技术，通过动捕摄像头监控搭载标签的小四轴，周期性获取位置信息。

UWB视觉去中心化定位技术：实现了厘米级精度的室内无人机集群定位。Omniswarm技术：改善了无人机集群的可观测性，实现了全向摄像头使用。Racer项目：展示了无人机群在未知环境下的自主探索，是完全去中心化的无人机群自主探索研究。

从单机到多机的无人机与机器人集群的实时定位与建图技术(SLAM):综述

1、SLAM（实时定位与地图构建）技术是移动机器人的基础，它使机器人能够确定自身在三维空间中的位置和姿态，并构建出周边环境的地图。随着技术的不断发展，SLAM技术已经从单机扩展到多机，为无人机与机器人集群的应用提供了重要支持。

2、单机SLAM技术的成熟应用：单机SLAM技术已经在扫地机器人等家用机器人上得到广泛应用，实现了自主定位与地图构建，为高效工作提供了关键支持。

3、多机SLAM技术的兴起，特别是相对定位技术与多机SLAM的结合，为无人机集群提供了自主导航与协作的基础。相较于早期依赖于昂贵的外部定位设施，如动作捕捉系统或UWB基站，多机SLAM技术通过无人机间的相互定位，实现了更高效的自主飞行。

复合翼无人机搭载自组网模块集群组网技术实现详解

模块选型：根据复合翼无人机的特点和任务需求，选择合适的自组网模块。这些模块应具备灵活性、动态性和抗干扰性等特性。集成：将选定的自组网模块集成到无人机上，确保其与无人机的其他系统兼容，并能稳定工作。无线通信频段选择：选择适合的无线通信频段，以确保无人机之间的通信质量和覆盖范围。

模块具有网口和串口，可连接控制信号和摄像机，***集图像或数据实时回传。复合翼无人机搭载自组网模块实现包括模块选型与集成、无线通信频段选择、网络拓扑结构设计、通信协议与加密技术以及集群管理功能实现。选择合适的模块，根据无人机特点和任务需求进行集成。

无人机与自组网技术融合的背负式单兵自组网电台技术详解如下： 电台设计与便携性 专为单兵设计：电台轻巧便携，适合单兵背负，方便在战场上快速移动。 大容量锂电池：确保电台在长时间作战中能够持续工作，无需频繁更换电池。 通信功能 语音、***通信：支持实时语音和***通信，提升作战中的协同效率。

无人机与自组网技术的融合在单兵背负式自组网电台中展现出前沿通信技术的创新应用。这种电台专为单兵设计，轻巧且配备大容量锂电池，便于携带，支持语音、***通信和多跳中继，提升了作战中的协同效率。无人机作为空中中继，扩展了通信范围，增强了灵活性和可靠性。

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