无人机赛题分析

大学生电子设计大赛无人机赛题分析报告人：马良伟上海锡月科技有限公司邮箱：[e-mail]1.往年赛题分析2.无人机发展趋势3.无人机赛题重点趋势赛题趋势011.赛前软件准备2.赛前硬件准备（物料）赛前软、硬件准备031.系统架构2.主控器选择3.姿态解析4.飞控调试技巧5.高级传感器的应用6.仿真软件的应用无人机设计021.分工组成2.赛中配合3.易犯错误团队协作04内容板块联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]历届赛题回顾（2013）联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]历届赛题回顾（2013）01020304定高、悬停赛题拆解分析轨迹跟踪拾取机构一键操作05稳定降落联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]历届赛题回顾（2015）联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]历届赛题回顾（2015）01020304悬停赛题拆解分析轨迹跟踪图像采集与记录定高飞行05拾取与投掷06载重联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]历届赛题背景趋势2013年：物流无人机2015年：航拍无人机2017年互联网+人工智能虚拟现实VR联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]历届赛题注意事项01无人机尺寸长度≤50cm宽度≤50cm02安全防护防撞圈03自主飞行不得有人为遥控干预04续航时间续航时间≥15min联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]无人机设计四大板块•高采样率(SPIyes!IICno!)•卡尔曼滤波参数•磁力计的抗干扰与校准•减震（陀螺仪）高效IMU姿态解算图像处理与识别精简的控制算法•PID模型依赖性低•算法变通一定要（PD、PI）•深度理解、简单作答(P\I\D)•最高指挥官•图像处理单元要独立•定位+识别（边沿、颜色、形状）实时监控单元•监控运动状态•调试的的好帮手联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]无人机设计—系统层级无刷电机线性控制、确保线性度最佳执行层IMU传感器组（陀螺仪、加速计、磁力计）；超声波、GPS；光流、图像采集等传感层实时任务调度（例如uCOS或者裸机）实时调度层多级PID控制算法模糊PID参数自整定算法等运动控制层图像处理与识别、模式识别、情景识别深度学习等算法高级识别层联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]无人机设计—主控器推荐STM32F4系列1、基于ARMCortex-M4内核2、内涵硬件浮点运算器（FPU）（V字头指令提升IMU结算速率）3、主频168M，库函数成熟ZYNQ7000系列1、PL+PS（双核A9处理器+FPGA）2、680MHz主频3、既有优越的并行处理能力、又可以实现高层算法4、AXI-Stream视频流处理MSP430系列1、低功耗设计2、简单易学3、launchPad拓展方便联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]无人机设计—飞控板方案A硬件介绍STM32F405MPU6500（G-SENSOR、ACC）LSM303（Mag）U-bloxGPSWiFiUSB仿真与虚拟串口BMP180气压计4-ChannelsPWM光流传感接口联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]无人机设计—飞控板方案A介绍STM32F405飞控方案软件框图联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]无人机设计—飞控板方案B硬件介绍MSP430LaunchPad飞控扩展板1、6-Axis传感数据(DMP解算四元数)2、超声波测距接口3、BMP180气压计4、蓝牙透传模块硬件资源联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]无人机设计—飞控板方案C介绍VIVADOHLS高级代码综合C++-VerilogHDL并行处理姿态解算1、同步性高2、实时性高3、不占用CPU联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]无人机最高指令官——图像识别基于MCU中低端版本基于HLS与FPGA的中高端版联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]无人机最高指令官——开源光流定位方案开源地址（GITHUB）:原始功能：获得局部定位信息，供给无人机飞控作为局部定位信息反馈，以完成无人机局部定位飞行。联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]飞控调试技巧4Axis平衡2Axis平衡0102运动状态实时反馈PID调试的好助手联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]飞控调试PID技巧纯比例调节（P项）找到P0引起等幅震荡加入微分，反向抑制震荡，使峰-峰振幅小于1°加入微弱的积分项，使静差减小，在-1°~1°间010203调试软件推荐R-DRONESTUDIO•实时状态监控（欧拉角、高度）•PID参数配置•支持TCP/IP、串口通讯•数据记录•无人机仿真训练系统•提供虚幻引擎打造的逼真世界•为无人机自主飞行提供大数据训练场地（deep-learning）AirSim联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]赛前软、硬件准备清单软件/代码准备清单AHRS姿态解算算法超声波测距代码或其他传感测距算法PID悬停控制算法图像处理基本框架代码（图像采集、图像预处理、黑线识别）黑线寻迹算法与调试软件通讯的接口代码文件系统FAT32（SD卡写入、读出）已知论文内容！！！硬件准备清单无人机机架（带防撞圈）长≤50cm，宽≤50cm飞控核心板：集成IMU，相关接口超声波模块或其他室内测高传感器图像处理模组激光传感器、红外传感器等锂电池及充电器多备几个仿真器！！！联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]团队分工形式推荐•总指挥与协调•熟悉总体系统•控制算法编程与调试•相关论文撰写（赛前）小伙伴A比赛分工•熟悉图像处理算法•熟悉一款可图像处理的MCU或DSP•相关论文撰写（赛前）小伙伴B小伙伴C•突出的焊接能力•无人机机械结构组装•电路问题检查能力•采购器件（赛前）•搭建实验环境•论文汇编（赛中）联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]赛中注意事项方案可行性分析，不要盲目动手做题01听指挥、打胜仗，严格遵守分工02注意休息！04结构问题，尽量使用算法弥补，因为调整结构太耗时间。03联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]感谢您的聆听！联系我们：15216662286邮箱地址：[e-mail]