垂直起降固定翼无人机
智能导航解决方案

融合高性能飞控与智能视觉导航技术,为未知复杂环境提供自主、安全、高效的无人机飞行解决方案

垂直起降固定翼无人机

核心产品组合

两大核心产品协同工作,打造从飞行控制到智能导航的完整解决方案

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多冗余无人机控制器

针对垂直起降固定翼飞行器优化的通用型控制器,具备高性能计算能力和高稳定性设计,满足专业级飞行需求。

高性能处理器

STM32H753系列,7MHz Arm® Cortex-M7内核,2MB闪存+1MB RAM

多冗余设计

独立总线的多冗余IMU及气压计,传感器故障时无缝热切换

稳定供电系统

独立电源控制,板载加热电阻确保IMU处于最佳工作温度

查看技术细节
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SKF智能视觉导航系统

基于视觉感知的实时轨迹规划框架,为无人机在未知复杂环境中提供自主导航能力,适用于各类复杂任务场景。

高性能计算平台

Intel NUC 11v5,Core i5-1145G7处理器,16GB内存+250GB SSD

深度感知模块

Intel RealSense D435i,1280×720深度分辨率,0.2m-10m探测范围

稳定飞行控制

Holybro PX4 V5飞控,完整传感器融合,支持MAVLINK协议

查看核心功能

技术架构解析

硬件与软件深度融合,构建稳定可靠、智能高效的无人机导航系统

硬件架构

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深度相机

Intel RealSense D435i

深度分辨率: 1280×720@30fps

RGB分辨率: 1920×1080@30fps

深度范围: 0.2m-10m

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计算平台

Intel NUC 11v5

处理器: i5-1145G7 (4核8线程)

内存: 16GB DDR4 3200MHz

存储: 250GB SSD

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飞控系统

Holybro PX4 V5

处理器: STM32F765 (216MHz)

传感器: ICM-20689 IMU等

支持: MAVLINK协议

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RealSense D435i ↔ Intel NUC

USB 3.0连接,通过librealsense2 SDK处理深度数据

🔌
Intel NUC ↔ PX4 V5

UART串口连接,波特率921600,MAVROS作为通信桥梁

软件系统架构

轨迹规划核心节点

状态决策管理器

FlightStateMachine

轨迹生成器

VisNavPlanner

轨迹优化器

SplineOptimizer

轨迹执行器

TrajectoryTracker

环境建模模块

VoxelMapper

可视化模块

TrajectoryVisualizer

传感器数据

激光/深度相机等

用户指令

目标点/任务指令

核心算法原理

轨迹表示 - 均匀B样条曲线
p(t) = Σ p_i * B_{i,k}(t)

p_i为控制点,B_{i,k}(t)为k阶B样条基函数

多目标优化
J = λ_s * J_smooth + λ_c * J_collision + λ_f * J_feasibility

平衡平滑性、安全性、动力学可行性三大目标

系统性能指标

核心功能特性

全方位保障无人机在复杂环境中的自主、安全、高效飞行

智能轨迹规划

基于梯度优化策略生成平滑、安全且动力学可行的轨迹,适应室内外各类复杂环境。

自主环境探索

基于信息增益的主动探索策略,实现未知环境快速建图,无需预先知道环境信息。

全方位安全保障

风险感知规划与紧急避险机制,毫秒级响应突发障碍物,主动规避高风险区域。

目标定位追踪

将目标识别与轨迹规划深度融合,在复杂环境中精准定位并追踪目标对象。

动态重规划

实时监测环境变化,当遇到突发障碍或环境改变时,快速生成新的可行轨迹。

能源感知规划

考虑电池状态和能耗模型,优化飞行路径,确保任务完成前能够安全返航。

核心功能模块详解

状态决策管理器

负责管理系统整体行为,处理各种飞行状态转换,确保系统稳定运行。

状态定义:初始化、等待目标、生成轨迹、执行轨迹、重规划、紧急停止
状态转换:根据传感器数据、规划结果、用户指令触发
安全监测:持续监测轨迹执行情况,发现碰撞风险触发重规划

环境建模模块

构建和维护环境的三维表示,为轨迹规划提供精准的环境信息。

地图表示:基于体素的占据概率地图
地图更新:实时更新局部地图,维护全局一致性
距离场计算:构建欧几里得符号距离场(ESDF)

轨迹生成器

系统核心组件,负责轨迹的生成与管理,确保飞行路径最优。

全局规划:生成起点到终点的全局参考轨迹
局部优化:在全局轨迹基础上进行局部细化
多机协调:处理多无人机协同避障

轨迹优化器

执行基于梯度下降的轨迹优化,平衡各项性能指标。

多目标优化:平衡平滑性、安全性、动力学可行性
控制点优化:调整B样条控制点位置
可行性检查:确保轨迹满足动力学约束

广泛应用场景

适用于室内外各类复杂环境,为不同行业提供专业级无人机解决方案

室内狭窄空间自主导航

室内狭窄空间自主导航

在厂房、隧道、矿井等狭窄封闭空间实现自主飞行,无需人工操控

复杂障碍物环境探索

复杂障碍物环境探索

在森林、城市废墟等复杂障碍物环境中灵活避障,完成探索任务

紧急避障和动态重规划

紧急避障和动态重规划

应对突发障碍物,毫秒级响应并重新规划安全飞行路径

搜救与工业检测任务

搜救与工业检测任务

用于灾害现场搜救、电力巡检、油气管道检测等专业任务场景

非遗古建筑室内扫描建模

非遗古建筑室内扫描建模

对古建筑进行精细化扫描建模,保护文化遗产,辅助修复工作

多机协同作业

多机协同作业

支持多无人机协同工作,提高大面积作业效率和覆盖范围

技术创新亮点

引领无人机智能导航技术发展,多项核心创新打造差异化竞争优势

01

智能任务规划算法

基于信息增益的主动探索策略,实现未知环境快速建图。将目标识别与轨迹规划深度融合,在复杂环境中精准追踪目标。

02

全方位安全保障机制

考虑环境不确定性,主动规避高风险区域。毫秒级检测并响应突发障碍物,支持垂直规避等多种避障方式。

03

能源感知航路规划

创新性地将电池状态和能耗模型融入路径规划,确保任务完成前安全返航,提升任务可靠性。

04

多冗余高可靠设计

硬件层面采用多冗余设计,传感器故障时无缝热切换,配合独立电源控制和温度管理,确保系统稳定运行。

技术优势对比