负责公司中大型工业级无人机全场景感知与避障系统的全周期开发,涵盖多传感器融合方案设计、动态障碍物检测算法优化、嵌入式端实时计算模块实现及外场复杂环境验证,确保系统满足民航局适航标准下复杂场景(如城市楼宇群、山区峡谷、人群密集区)的避障可靠性要求。
- 主导设计基于激光雷达(16线Velodyne)+ 可见光相机(Sony IMX586)+ 毫米波雷达(TI IWR6843)的多源异构感知系统,通过ROS2 Humble框架搭建低延迟数据链路,解决传感器时间同步误差(原±15ms→±2ms)与空间校准偏差(原±5cm→±1cm)问题;采用改进的扩展卡尔曼滤波(EKF)融合点云与视觉特征,实现动态障碍物(如无人机、车辆、行人)的轨迹预测,将系统对30m/s速度目标的响应时间从120ms压缩至80ms,支撑公司在电力巡检场景的订单交付量同比提升40%。
- 针对城市峡谷环境GPS信号遮挡导致的定位漂移问题,提出基于点云语义地图的SLAM辅助避障策略:利用PointPillars网络提取点云特征,结合ORB-SLAM3优化位姿估计,在深圳华强北商圈实测中,定位精度从0.8m提升至0.2m,避障系统成功规避突发横穿的快递无人机(距离0.6m),相关方案申请发明专利1项(已受理)。
- 优化嵌入式端感知计算效率:基于STM32H7+Zynq UltraScale+ MPSoC平台,将YOLOv5s目标检测模型量化为INT8格式,推理耗时从45ms降至22ms;设计双缓冲队列机制解决点云与图像数据竞争问题,系统在高负载(同时处理10类障碍物)下丢包率从7%降至0.5%,通过中国电科院50小时极端环境(暴雨、沙尘)压力测试。
- 建立多维度测试验证体系:搭建半物理仿真平台(Gazebo+RViz),模拟12类典型障碍物(包括透明玻璃、反光水面);主导100+小时外场实测(覆盖高原、海岛、城市),推动系统在50m/s高速飞行下仍保持0.5m安全距离,符合《民用无人驾驶航空器系统安全运行管理规定》中L3级避障要求。