2023 年电子设计大赛无人机题

最终效果

硬件介绍

前置知识

通信协议说明

实现方法

问题

1 最终效果

使用 UWB + 光流基础部分全部完成，发挥部分发现火源后未能进入下一步动作。

2 硬件介绍

2.1 飞控

飞控使用匿名的凌霄飞控，凌霄飞控是半开源飞控，里面有两部分分别为凌霄 IMU 和单片机。IMU 闭源使用各种飞控算法对 IMU 传感器数据进行融合，用户可通过对单片机编程通过 API 向 IMU 发送指令，模拟遥控器对飞机控制。

2.2 T265

本来使用 T265 追踪摄像头上跑的 VINS 算法输出的位置坐标进行室内定位，但经过多次测试，稳定性较差，所以放弃使用该方案，改用 UWB 定位。

2.3 UWB

使用 NoopLoop 的 LTP-S 的基站和 LTP-SS 的标签。参考用户手册即可对其开发。

2.4 机架

F450，使用匿名上位机可以针对飞机飞行情况，调整单参数。

3 前置知识

3.1 C/C++ 编程

可以自己在网上找相关课程学习

3.2 单片机基础

可以学习 STM 32 单片机，懂得串口、时钟、中断等基础知识即可。

3.3 T265 使用方法

虽然最终没有使用 T265 ，但还是花了一定时间去了解这个摄像头，所以说一下。T265 使用是通过 SDK 获取摄像头上的图像，数据等。获取的数据包括 IMU 输出的姿态解算数据，融合图像 SLAM 算法处理后输出的坐标数据，速度数据等。SDK 有 Python，C++ 等接口很容易使用。

3.4 PID 算法

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4 通信协议说明

本代码中飞控与外设通信使用相同的协议。

帧头	功能码	数据长度	数据	校验和	附加校验和
0xbb	ID 号	length	data	sum	add_sum

	ID号
树莓派	0x01
小车数传	0x02
OpenMV	0x03

	OpenMV命令编号
开始识别	0x02
开警示灯	0x03
舵机旋转	0x04
关闭识别	0x05

5 实现方法

基本上是两个任务，一个是在 user_task.c 文件里，一个是在 ano_lx.c 文件里的定时器中断里每秒发送坐标。

5.1 用户任务状态机

|-> 辅助通道 3 拨到 2000 且 openmv 任务开始 且 openmv 任务未结束 且 openmv 识别到火源。进入靠近火源任务。
|
|-> openmv 任务未开始 且 openmv 没识别到火源。进入正常巡航任务。
|
|-> openmv 识别到火源 且 openmv 任务未结束。进入悬停，计算识别时间200ms防止误识别。
|
|-> openmv 任务开始 且 openmv 未识别到火源。进入悬停，计算未识别时间，超过 2s 自动退出 openmv 任务。

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