负责多旋翼与垂直起降无人机飞控系统的核心算法设计与迭代,覆盖姿态控制、轨迹跟踪、故障容错模块,支撑工业级无人机在复杂环境下的高可靠性飞行,推动算法工程化落地与性能指标提升。
- 主导设计基于模型预测控制(MPC)的多旋翼自适应姿态控制算法,针对强风扰动场景,引入扩展卡尔曼滤波(EKF)融合IMU与视觉惯性导航(VINS)数据,解决传统PID控制在大姿态角下的动态响应滞后问题。通过Python与MATLAB联合仿真验证,将抗风等级从6级(13.8-17.1m/s)提升至8级(17.2-20.7m/s),在某电力巡检项目中实测姿态角超调量降低42%,任务中断率下降37%。
- 核心参与垂直起降固定翼无人机的混控切换算法开发,解决固定翼与多旋翼模式转换时的推力衔接不平顺问题。提出基于模糊逻辑的切换触发条件优化策略,结合动力学模型在线辨识修正升力分配系数,将切换过程中的高度波动从±1.5m压缩至±0.3m,支撑某应急测绘项目实现全自主航线切换,任务完成率从89%提升至98%。
- 负责飞控系统的故障诊断与容错算法迭代,基于支持向量机(SVM)构建电机转速异常检测模型,实时监测电调信号与电流波形特征,提取12维时频域特征作为输入,提前300ms预警单电机失效风险。在某消防救援无人机测试中,成功触发冗余电机接管机制,避免3次坠机事故,系统MTBF(平均无故障时间)从120小时延长至210小时。
- 推动飞控算法的工程化落地,基于ROS 2与C++重构底层控制周期调度模块,优化任务优先级分配策略(采用EDF最早截止时间优先算法),将控制周期抖动从±5ms降低至±1ms,满足高动态飞行场景下的实时性要求。配合硬件团队完成STM32H7芯片的代码移植,飞控板卡资源占用率从75%降至58%,为后续避障、协同功能扩展预留20%计算余量。