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摘 要
Abstract
第一章 引 言
1.1 课题研究背景与意义
1.2.1 无人机SLAM系统研究与应用现状
1.2.2 二维激光雷达产品发展现状
1.3.1 研究工作目标
1.3.2 主要工作内容
1.4 论文结构安排
第二章 系统方案设计
2.1 激光雷达测距方法
2.2.1 主要步骤
2.2.2 主要算法
2.3 姿态补偿
2.4 基于二维激光雷达的SLAM系统方案
2.5 本章小结
第三章 系统硬件设计
3.1 硬件系统实现方案
3.2 器件选型
3.2.1 二维激光雷达RPLIDAR A1
3.2.2 惯性测量单元MPU9250
3.2.3 高度测量模块KS103
3.2.4 无线数传模块AS69-T20
3.2.5 微控制器STM32F103RCT6
3.3 接口电路设计
3.3.1 STM32F103RCT6
3.3.2 RPLIDAR A1
3.3.3 MPU9250
3.3.4 KS103
3.3.5 AS69-T20
3.3.6 调试接口
3.3.7 电源与LED
3.4 系统原理图设计
3.5 系统PCB设计
3.6 硬件组装与系统安装
3.7 本章小结
第四章 系统软件设计
4.1 软件系统功能需求分析
4.2 嵌入式软件系统架构
4.3.1 RPLIDAR A1数据的采集
4.3.2 MPU9250和KS103数据的采集
4.3.3 无线通讯控制
4.4.1 RPLIDAR A1数据的处理
4.4.2 MPU9250数据的处理
4.4.3 KS103数据的处理
4.4.4 基于四元数的姿态解算算法
4.4.5 通信数据包的封装
4.5 嵌入式多任务软件实现
4.6.1 开发环境
4.6.2 软件系统开发调试
4.7 本章小结
第五章 系统测试与分析
5.1 系统测试方案
5.2.1 测试平台组成
5.2.2 测试平台
5.2.3 上位机软件设计
5.3 静态测试
5.3.1 二维激光雷达数据采集与处理测试
5.3.2 姿态角数据采集与处理测试
5.3.3超声波高度数据采集与处理测试
5.4 动态测试
5.5 搭载MAV飞行测试
5.6 本章小结
第六章 基于ROS的SLAM实验
6.1 ROS系统架构
6.2 基于ROS的SLAM算法
6.3 基于ROS的SLAM实验环境搭建
6.4 SLAM实验
6.5 本章小结
总结与展望
参考文献
致 谢
