负责工业级无人机多模态感知与避障系统的全周期开发,涵盖算法设计、硬件集成、仿真测试及场景适配,确保复杂环境(如电力巡检、森林消防)下无人机自主飞行的安全性与可靠性。
- 主导设计基于激光雷达-视觉-毫米波雷达的多源融合避障系统,针对电力巡检场景中导线、杆塔、鸟类等动态障碍物,采用改进扩展卡尔曼滤波实现传感器时空同步(时间误差<5ms,空间误差<3cm),结合YOLOv8实例分割与DBSCAN点云聚类算法完成障碍物识别与跟踪,将系统响应时间从80ms缩短至45ms,实飞测试中复杂环境避障成功率从92%提升至98.5%(累计测试500+架次)。
- 优化SLAM建图算法应对森林巡检场景的低纹理、光照变化问题,基于LIO-SAM框架融合IMU与视觉里程计,引入地面点云分割(RANSAC平面检测)剔除植被干扰,将建图精度从±15cm提升至±5cm,解决了传统单传感器SLAM在复杂植被环境下的累积误差(原误差随飞行距离线性增长,优化后误差稳定在±8cm内)。
- 负责避障系统硬件方案选型与调试,对比Velodyne VLP-16、Ouster OS-1等激光雷达参数,选定小楷自研16线固态激光雷达(垂直视场角70°,点频200kpts/s),配合Intel Realsense D455摄像头完成硬件集成,通过FPGA预处理(ROI区域提取)降低数据传输延迟,使系统功耗从12W降至8W,满足长航时任务(续航从35min延长至45min)需求。
- 搭建半物理仿真测试平台,基于Gazebo与ROS2集成多传感器模型(含雷达杂波、相机噪点、光照突变参数),模拟暴雨(能见度<50m)、强光(10万lux)、低能见度(雾天)等极端场景,累计完成200+小时仿真测试,提前发现并修复3类关键缺陷(如雷达旁瓣干扰导致误报、视觉镜头眩光误判),将实飞测试周期缩短40%。