21、微型无人机在核环境与桥梁检测中的应用探索

微型无人机在核环境与桥梁检测中的应用探索

核环境检测实验

在核环境检测中，研究人员开展了一系列相关实验，旨在探索微型无人机在该环境下的性能和应用潜力。
- 障碍物规避测试 ：无人机被放置在预定的起始位置，并被赋予一个位于障碍物场远端的目标点。由于上方基本没有障碍物，研究人员手动限制了无人机的飞行高度，使其必须穿越障碍物场，而不是选择障碍物上方成本较低的飞行路径。通过多次测试，得到了障碍物场地和生成的地图。
- 亮度测试 ：当前的无人机平台尚未配备照明源，但可利用自动相机曝光算法来补偿光线变化。为确定无人机准确提取视觉特征以维持适当定位所需的照度，研究人员进行了不同亮度的实验。在PCV基座上安装了多个LED灯带，通过改变灯带的驱动电压来控制发光强度。实验在三种不同电压水平下进行（关闭所有外部光源），以找到运行定位算法所需的最低照度。在基座内部格栅上方的恒定高度处的7个不同位置测量了相应的勒克斯值，使用LX1330B数字光度计收集数据。不同电压对应的平均勒克斯值分别为：12V时41.8 lx，8V时9.5 lx，7.5V时0.5 lx。
- 轨迹与误差分析 ：图5的左列展示了无人机在不同亮度下的飞行轨迹，右列报告了指令位置与跟踪位置之间的控制误差。图6的左列显示了均方根误差（RMSE），右列展示了三次运行中的跟踪误差分布。需要注意的是，7.5V的实验仅进行了一次，以避免因视觉惯性里程计（VIO）漂移导致的额外损坏和随后的坠毁。
|电压（V）|平均勒克斯值（lx）|实验次数|
| ---- | ---- | ---- |
|12|41.8|多次|
|8