王梓豪，朱 波,2，王 奇，厚秉新，秦开宇*

(1.电子科技大学航空航天学院 成都611731；2.中山大学航空航天学院 广州510006)

旋翼机集群编队穿越障碍技术是一个多学科交叉的领域，涉及到了编队飞行控制[1-2]、无人机集群自组织网络[3-4]、机载传感器数据融合[5-6]及空间环境智能感知[7-8]等。其中，旋翼机集群对目标的感知定位与避障能力是其完成复杂飞行任务的重要基础之一。考虑到旋翼机的载荷能力，轻便型视觉传感器是作为辅助定位与避障穿越任务的良好选择。针对此类问题，国内外已经展开了相关研究，文献[9-12]提供了目前常见的一些基于视觉辅助的旋翼机编队导航方案；文献[13-14]提供了基于主−从式(leader-follower)异构旋翼机编队的导航方案。此外，在近地面低空飞行的情况下，由于气压计不稳定带来的旋翼机与地面相对测高误差也是一个需要解决的难题。随着激光雷达的发展，小型LiDAR激光传感器可作为旋翼机低空测高的良好选择，研究者们也开始关注该领域的相关问题，如基于LiDAR的地形测量[15]、机载LiDAR辅助避障[16]、LiDAR与惯性导航器件融合定位[17]等。

旋翼机编队技术应用广泛，如空中侦测、编队作战打击、无人机物流等。这些应用中涉及穿越复杂障碍[18-20]，如峡谷、高楼缝隙、大型物流仓库的门窗等。如何为无人机提供有效的环境感知和穿越障碍技术是一个亟待解决的问题。基于以上思考，本文提出一种飞行通道约束的概念，将街道两边建筑或者具有直线特征的障碍抽象成类似矩形门框的两条竖边，并精准估计门框的中心点，以此作为期望航点实现对障碍的穿越。……