基于激光掃描測距的室內(nèi)飛行定位與避障技術研究.pdf

1、本文以微小型四旋翼飛行器完成未知室內(nèi)環(huán)境探索為應用背景，針對同步定位與建圖（SLAM）算法計算復雜度大的問題，以能夠在微小型四旋翼飛行器ARM嵌入式飛行控制系統(tǒng)上實現(xiàn)為目標，研究了基于激光掃描測距的室內(nèi)定位與避障技術。
　　本文采用迭代最近點（ICP）匹配算法實現(xiàn)室內(nèi)定位，為了降低匹配過程的計算復雜度，對標準ICP算法進行了改進。首先，用環(huán)境中的真實特征點代替激光測距掃描儀采集的掃描點完成匹配過程。其次，限定了對應點的搜索范圍。為

2、了獲取環(huán)境中的真實特征點，對掃描數(shù)據(jù)進行了數(shù)據(jù)濾波、區(qū)域分割、特征線段提取、特征點提取，并給出了一種真實特征點篩選機制。考慮到兩次掃描間微小型四旋翼飛行器的偏航角變化范圍，在搜索一個點的對應點時，無需搜索點集中所有點，只要搜索一定角度范圍的點。
　　為了使微小型四旋翼飛行器能夠在未知環(huán)境完成避障飛行，本文給出了一種基于滾動窗口規(guī)劃的室內(nèi)避障策略，使用快速擴展隨機樹（RRT）算法實現(xiàn)未知室內(nèi)環(huán)境下的避障與路徑規(guī)劃。由于全局環(huán)境信息未