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【24h】

State Estimation and Control of an Unmanned Air Vehicle from a Ground-Based 3D Laser Scanner

机译：地面3D激光扫描仪对无人机的状态估计和控制

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In this work, we present a system to estimate the state of and control an Unmanned Air Vehicle (UAV) from a ground-based 3D laser scanner. The main contributions of this work are on data fusion between a low-frequency 3D laser scanner with considerable delay and an on-board 6-DOF IMU, and on automatic position control of a UAV using state estimate obtained from the fusion. We measured laser delay using data from a manually controlled flight. We have devised a method to perform online estimation and compensation of accelerometer offset using delay-corrected laser measurement. We then use the UAV state estimation in a nested controller with a high-frequency velocity control inner loop and a low-frequency position control outer loop. We demonstrated the state estimation and control in a series of experiments on velocity control and position control, including a comparison between position control using fusion data and only laser data.
机译：在这项工作中，我们提出了一种系统，该系统可估计基于地面的3D激光扫描仪的状态并控制无人飞行器（UAV）。这项工作的主要贡献在于具有明显延迟的低频3D激光扫描仪与机载6自由度IMU之间的数据融合，以及使用从融合中获得的状态估计值对无人机进行自动位置控制。我们使用来自手动控制飞行的数据测量了激光延迟。我们设计了一种方法，可以使用延迟校正的激光测量来在线估算和补偿加速度计的偏移量。然后，我们在带有高频速度控制内环和低频位置控制外环的嵌套控制器中使用UAV状态估计。我们在一系列速度控制和位置控制实验中演示了状态估计和控制，包括使用融合数据和仅使用激光数据的位置控制之间的比较。

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