提示詞描述

此專案設計一個全端系統架構，包含地圖繪製與定位、路徑規劃和控制模組。建構於 Ubuntu 22.04 和 ROS2 Humble 環境之上，它利用 MAVROS 建立上層規劃演算法和下層 APM 飛控器之間的高效通訊連結。這實現了指令和狀態回饋的低延遲傳輸，確保功能模組之間的解耦和協同運作。 在地圖繪製與定位方面，部署了目前主流的 SLAM 演算法，重點在於雷射雷達慣性里程計（例如 FAST-LIO 系列）、視覺慣性里程計（例如 VINS-Fusion 系列）和基於特徵點的視覺 SLAM（例如 ORB-SLAM3 系列）。 前端實作了基於搜尋的 A* 和 JPS 演算法，以及基於採樣的 RRT* 演算法。後端使用 B 樣條插值和最小控制力（Minimum Snap）數值優化方法，以生成滿足無人機動態約束的平滑、可飛行的軌跡。控制是使用諸如 PID、LQR 和 MPC 等方法實現的。