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論述了利用激光雷達測量信息解算無人機機頭方向與環(huán)繞目標中心方向角度差即轉差角和無人機與環(huán)繞目標間距離的方法。通過EKF融合陀螺儀、加速度計和磁力計數(shù)據(jù)用于無人機的姿態(tài)解算，采用具有角速率內(nèi)環(huán)和角度外環(huán)的雙環(huán)PD控制器進行無人機的姿態(tài)控制。將由激光雷達信息解算出的轉差角反饋到轉向控制PID控制器，控制器的輸出量接入偏航角控制器用于機頭鎖定目標。將目標距離反饋到定距控制PID控制器，控制器的輸出量接入俯仰角控制器用于維持無人機與環(huán)繞目標間的距離。兩控制器相結合控制無人機環(huán)繞目標飛行。搭建了四旋翼無人機實驗平臺，通過柱狀物體環(huán)繞實驗驗證了利用激光雷達解算數(shù)據(jù)控制四旋翼環(huán)繞目標飛行的可行性。
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