无处似家：GPS 失效时多旋翼无人机应急返回的视觉示教与回放
机器人学
2018-09-18 v1
摘要
冗余导航系统对于无人机在高风险环境中的安全操作至关重要。由于大多数商用无人机几乎完全依赖 GPS，干扰、多径效应和干扰源是切实的隐患，通常将其操作限制在低风险环境和视觉视距内。本文提出了一种基于视觉的路线跟随系统，用于无人机在 GPS 干扰等主导航失效情况下的自主安全返回。利用视觉示教与回放（Visual Teach & Repeat）框架在 outbound 飞行中构建环境视觉地图，我们展示了当模拟 GPS 失效发生时，通过将实时视图视觉定位到该地图，使无人机自主返回，并控制飞行器沿安全的 outbound 路径飞回发射点。仅使用云台稳定立体视觉，不依赖外部基础设施或惯性传感，在 5-25 m 高度和最高 55 km/h 飞行速度下实现了视觉里程计与定位。我们考察了视觉定位算法在多种条件下的性能，并演示了沿一条复杂 450 m 路径的闭环自主。
引用
@article{arxiv.1809.05757,
title = {There's No Place Like Home: Visual Teach and Repeat for Emergency Return of Multirotor UAVs During GPS Failure},
author = {Michael Warren and Melissa Greeff and Bhavit Patel and Jack Collier and Angela P. Schoellig and Timothy D. Barfoot},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.05757},
year = {2018}
}
备注
8 pages, 8 figures, journal