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发表于 2019-3-29 18:28:01 313 浏览 6 回复

pixhawk 无人车编队方案 简述

本帖最后由 TIANXIN 于 2019-4-2 12:29 编辑

方案一:使用一对一数传,如下图


该方案为ardupilot官方推出的一个适用于pixhawk飞控简单组网的一个方案。使用官方地面站 missionplanner可以简单组网使用。最新版的地面站对编队支持不好。只能使用老版本地面站。推荐版本 1.3.45.


该方案的原理是
地面站 missionplanner通过数传在电脑上的相应的串口号(com口)来识别每个无人车。目前不支持自定义小车名称。在地面站上设置各小车的相对位置后,地面站实时监控各个小车的gps位置,根据队形和领导者的位置计算跟随者的位置,然后发命令给各个跟随者小车,相应小车走到指定地点后停下,等待下一个命令。
该方案的缺点是
a)编队队形单一,指定一个领导者(leader),其余小车全是跟随者。
b)这个系统的实时性差,无法保持队形。地面站发出的数据有可能出现丢包,飞控的计算能力也比较差。当领导者小车位置发生变化后,跟随者的反应时间不一致,可能会有5~50s的延迟,甚至没有反应。
方案二 使用WiFi数传组网进行通信
该方案是阿木实验室推出的missionplanner地面站学习教程中的方案。目前阿木实验室自己开发的地面站只能验证这个功能,软件还有其他的bug,无法正常投入使用。
该方案的优点
WiFi路由器可以组网,通信距离可以500m以上,通信范围取决于基站功率和数量,不使用分级网络,网络内无人车的数量可以有255个。
使用阿木实验室研发的WiFi数传
该方案的缺点
无人车组成的网络还是星型网络,无人车之间不能相互通信。如果基站信号被干扰或者遮挡,或者距离比较远导致信号差时,会断网。无人车之间只能通过路由器节点进行通信。


方案三 使用网状网络数传组网进行通信
该方案只是进行了模块通信初步验证,经阿木实验室验证,该方案具有可行性。


经过测试,阿木实验室研发的广播式数传。


该数传使用的是美国 DIGI公司XBEE pro的方案。空中传输距离可达10km以上。
经过实验验证,该数传可以作为网状网络数传使用。
该方案的缺点
地面站需要重新开发。对开发人员的能力要求较高。该数传的核心芯片说明书,通信协议说明书是英文,地面站开发人员需要具备一定英文阅读能力。
该数传使用串口。使用过程中的发现带宽较低,不适合大规模编队,且容易丢包。
该方案的优点显而易见,各个无人车之间可以相互通信。但是由于pixhawk的计算能力太低,如果不加树莓派,没有多少实用价值。为此,推出下面的方案。

方案四使用网状网络模块通信组网,使用树莓派作为大脑


使用网状网络通信组网,使用树莓派作为大脑,存储队形信息,根据队形信息和领导者位置判断当前小车下一步位置,飞控负责执行走到目标地点。
阿木实验室已经完成树莓派和pixhawk的通信实验,可以使用树莓派控制飞控走到目标地点。
方案五 使用WiFi模块通信组网,使用树莓派作为大脑
方案六 升级控制系统硬件,使用网状网络数传


由于树莓派运算能力不足,不是实时系统,pixhawk的运算能力不足,两个模块接线复杂,所以,我们研发了新的一代控制器- Reactor
从硬件上:Reactor= 树莓派+pixhawk。
从软件上:Reactor运行的是Linux4.1.15-realtime操作系统。可以同时运行ros和ardupilot 小车的固件,并且同时可以运行用户自定义的其他软件。可以在windows平台下使用vs直接对控制系统进行编程。

Reactor基本参数
CPU:           NXP四核 i.MX6Q
架构:          Cortex-A9
主频:          1GHz
内存:          1GB DDR3 / 2GB DDR3
ROM:          8GBeMMC
操作系统:   Linux4.1.15-realtime
Reactor的具体介绍请看链接:
零售价:5000元/套

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发表于 2019-5-7 22:02:51
学习了,希望以后遇到问题可以向您请教
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发表于 2019-6-6 19:55:15
弱问句,下面那个组网教程的阅读权限怎么获得啊
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发表于 2019-6-9 12:07:11 来自手机
用AP进行wifi组网,WiFi数传需要设置密码不
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 楼主| 发表于 2019-6-19 10:31:22
15912049541 发表于 2019-6-9 12:07
用AP进行wifi组网,WiFi数传需要设置密码不

需要的。需要设置网络名称,网络密码
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 楼主| 发表于 2019-6-19 10:34:18
q478770766 发表于 2019-6-6 19:55
弱问句,下面那个组网教程的阅读权限怎么获得啊

已经降低权限。可以阅读了
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发表于 2019-6-21 19:42:28
方式三四好像是一样的?
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