UAV 기술의 급속한 부상은 현대 제어 이론의 발전과 항법 기술, 신소재, 기계 및 전자 제품의 지속적인 발전으로부터 이익을 얻는다. 단일 UAV의 비행 능력과 부하의 한계로 인해 많은 대학 및 연구 기관에서 UAV 클러스터 제어 및 형성 비행에 대한 연구를 시작했으며 이는 UAV 임무의 복잡성과 적시성을 크게 향상시키고 많은 분야(수색 및 구조, 환경 탐지 및 대규모 모니터링과 같은 분야)에서 매우 중요한 실용적인 의미를 갖는다.
일반 포메이션 아키텍처에서는 항상 UAV의 포즈 정보를 얻을 필요가 있다. 그러나 실외 환경에서의 포지셔닝과 달리 실내 환경에서는 GPS 내비게이션을 사용할 수 없다. 이 문제를 해결하기 위해 베이징 과학 기술 대학의 지능형 로봇 연구소는 NOKOV 광학 3D 모션 캡처 시스템을 채택하여 실내 위치 확인을 실현했다.
연구실에서는 다중로터 UAV의 동적 모델과 다중 에이전트 협력 제어 이론을 요약 및 분석한 결과, UAV 플랫폼을 기반으로 하는 두 가지 대형 제어 프로토콜을 제안하고 제어 프로토콜에 대한 이론적 분석 및 시뮬레이션 설계를 수행했다. 시뮬레이션 결과에 따라 비행 매개변수를 조정하고 동적 모델을 수정하여 물리적 시스템의 편대 비행 실험을 설계한다.
모션캡쳐 시스템에서 획득한 강체의 6자유도 정보는 VRPN을 통해 Ubuntu 기반의 로봇 운영체제 ROS로 전송된다. ROS로 전송된 데이터를 읽은 후 지상관제국 소프트웨어는 모션 매개변수를 계산하고 대형 제어 수량을 해결하며 웨이포인트 위치를 추정하고 웨이포인트 명령을 발행할 수 있다. 웨이포인트 명령을 받은 후 UAV는 다음 방향으로 이동하고 포즈 정보를 캡처하여 지상 관제센터로 다시 전송하여 UAV 실에서 대형 제어를 순환하고 실현한다.
베이징 과학 기술 대학 외에도 청화 대학 및 베이징 항공 우주 대학과 같은 많은 대학 및 연구 기관에서 NOKOV 광학 3D 모션 캡처 시스템을 사용하여 UAV 형성에서 실내 위치를 실현하고 밀리미터 이하의 정밀 공간 위치 정보를 얻는다.
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