无卫星信号的室外导航技术／设备

需求的背景和应用场景

在无人机技术日益普及与应用的今天，多旋翼无人机因其灵活性强、操作简便等特点，在航拍、测绘、救援、农业植保等多个领域展现了广泛的应用潜力。然而，传统的无人机导航系统高度依赖于卫星信号（如GPS），在室外复杂环境中，尤其是城市峡谷、山区、隧道等卫星信号遮挡或干扰严重的区域，无人机的稳定导航与精准控制面临巨大挑战。这不仅限制了无人机的作业范围，也影响了其在紧急救援、灾害评估等关键时刻的效能发挥。因此，研发一套不依赖于卫星信号、能够在无卫星信号环境下实现稳定导航与控制的多旋翼飞行控制系统，对于拓宽无人机应用场景、提升其在复杂环境下的作业能力具有重要意义。本技术需求旨在通过技术研发，解决多旋翼无人机在无卫星信号环境下的导航与控制难题，为公司当前及未来的多旋翼飞行平台项目提供核心技术支持。

要解决的关键技术问题

1. 自主导航算法研发：研发一套基于视觉、惯性导航、激光雷达等多种传感器融合的自主导航算法。该算法需能够在无卫星信号的情况下，通过实时感知周围环境信息，实现无人机的精准定位与路径规划。
2. 飞行控制单元设计：设计高度集成、性能稳定的飞行控制单元硬件与软件。硬件需具备强大的数据处理能力与丰富的接口资源，以支持多种传感器的接入与高速数据处理；软件则需实现自主导航算法的高效运行，以及无人机姿态、速度、高度等飞行状态的精准控制。
3. 数据记录与分析系统构建：开发数据记录单元软硬件，用于实时记录无人机飞行过程中的各类传感器数据与飞行状态信息，为后续的飞行数据分析、算法优化提供可靠依据。同时，构建PC端地面站软件，实现无人机飞行状态的实时监控、任务规划与执行控制。
4. 多旋翼构型适配性设计：考虑不同多旋翼无人机的构型差异，设计具有广泛适配性的飞行控制系统。通过模块化设计、参数可配置等方式，确保该系统能够轻松适配公司当前及未来可能引入的多种多旋翼无人机平台。

效果要求

1. 技术创新性：所研发的飞行控制系统需具备显著的技术创新性，特别是在自主导航算法与飞行控制策略方面，应达到国内领先水平，为公司赢得技术竞争优势。
2. 稳定性与可靠性：在无卫星信号环境下，系统应能保持高度的稳定性与可靠性，确保无人机能够顺利完成各项飞行任务，提升用户在复杂环境下的作业效率与安全性。
3. 易用性与可扩展性：系统应具备良好的用户界面与操作体验，降低用户的学习成本。同时，设计需考虑未来的技术升级与功能扩展需求，确保系统能够随着技术进步而不断迭代优化。
4. 经济效益与社会效益：该技术的成功研发与应用，将极大拓宽无人机的应用场景，为公司带来显著的经济效益。同时，在应急救援、灾害评估等社会公益领域，也将发挥重要作用，提升社会整体的安全与应急响应能力。