无人机室内编队系统集成（一）

系统集成关键组件

1 支持引入外部定位数据（室内定位系统提供）的飞行控制器
2 提供精确室内定位数据的室内定位系统
3 具备定位数据转发和飞行器实时监控及实时轨迹控制的地面站
4 点到多点的组网通信系统

室内定位系统

目前精度可以满足无人机室内飞行的较为成熟的室内定位方案有：
1 基于视觉的室内定位系统（如Optirack、Vicon）
2 基于超带宽的室内定位系统（如UWB）

基于视觉的室内定位系统定位精度可以达到亚毫米级，可以提供三轴位置及姿态角，更新频率可达120Hz，缺点是成本昂贵，且对视觉捕捉摄像机的安装要求较高，不允许引入大幅度的抖动，否则会影响定位精度，甚至导致定位目标丢失。
基于超带宽的室内定位系统定位精度在10cm左右，可以提供三轴位置，不直接提供航向，位置更新频率可达20Hz左右，成本较低，定位精度受障碍物的遮挡影响较大。

在实验室环境下，我们使用基于视觉的室内定位系统（Optitrack或者Vicon）。

支持外部位置数据导入的开源飞控

目前可使用的开源飞控品种较多，较为主流且稳定的首选APM和PX4，PX4固件直接提供了外部定位数据（包括姿态角）导入的协议接口，按照协议格式直接将定位数据导入飞控即可使用，不需要进行二次开发。

组网通信

实现地面站与各个飞行器之间的实时通信，具体要求为：
1 每个飞行器具备单独的通信地址，地面站可将定位数据及控制指令发送给每一个特定的飞机
2 低延时，飞行器与地面站之间的通信延迟不可过大，否则飞行器接收到的定位信息发生滞后，影响 飞行器位置控制性能。
3 稳定性，如果飞行器在飞行过程中与地面站断开连接，直接导致无人机定位信息的丢失。
4 通信系统需具一定的接入点容量和通信带宽，以确保可以介入足够多的飞行器和通信流畅度。

实验室环境下可使用2.4GHz或者5.8GHz无线局域网wifi通信，使用常用的wifi路由器进行搭建，对应的飞行器上的通信模块可选择2.4GHz或者5.8GHz的串口转wifi模块。

地面站基础功能

1 建立与室内定位系统的信息交互，获取视觉定位系统中飞行器的实时定位信息和姿态信息
2 建立与飞行器之间的连接，将视觉定位系统中飞行器的定位信息实时转发给每个飞行器
3 实现飞行器状态信息的实时监控（定位数据和姿态数据的正确性验证）
4 实现控制指令的发送，起飞，降落，悬停及指点飞行
5 其他扩展，包括编队轨迹规划等。