Estimação de Pose Somente com Visão e Distância Relativa para UAV Quadrotor Líder a Partir do UAV Seguidor

Sistemas de veículos aéreos não tripulados (UAV) multi-rotor são amplamente utilizados em vários cenários para aumentar a flexibilidade e eficácia das tarefas. As tarefas comuns incluem perseguir, interceptar e treinar. Para aumentar a eficiência e operação independente, especialmente reduzindo a dependência de comunicação sem fio e melhorando a estabilidade durante o controle cooperativo dos sistemas, este artigo introduz um método universal de estimação de pose e cálculo de distância relativa somente com visão. Primeiramente, componentes-chave de um UAV são detectados através de um método em duas etapas. Em segundo lugar, com a detecção dos pontos-chave dos UAVs, a pose do UAV e a distância relativa do observador podem ser estimadas através da geometria. Experimentos de voo foram realizados para avaliar a abordagem proposta em ambientes sem GPS utilizando um sistema de dois UAVs líder-seguidor. Os resultados demonstram um erro de cálculo de menos de 5%, ou seja, menos de um metro em distâncias relativas de até 20 metros, alcançado a uma velocidade de processamento de 30 milissegundos por quadro. Isso significa uma precisão e velocidade de processamento superiores em comparação com outros métodos de natureza semelhante.