Adaptive quadcopter model predictive control using remote monocular vision

doi:10.1016/j.conengprac.2026.107235

Adaptive quadcopter model predictive control using remote monocular vision

2026-09-03

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DOI：10.1016/j.conengprac.2026.107235

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本文提出了一种四旋翼轨迹跟踪的自适应控制框架，其中所有外部状态反馈均来自单目视频流。受第一人称视角（FPV）飞行的启发，所提出的系统使用传输到远程地面站的单目视频来估计位姿、在线识别动态参数，并通过模型预测控制（MPC）计算控制指令，同时低层姿态稳定由机载飞行控制器在基于惯性测量单元（IMU）的角度模式下执行。该架构集成了ORB-SLAM3进行实时位姿估计、增广状态的无迹卡尔曼滤波器（UKF）用于在线估计四旋翼内部模型参数，以及MPC控制器。所有估计和轨迹级控制计算均在机外进行，仅需配备单目FPV相机、视频发射机和无线电控制接收机的业余级四旋翼。实际实验结果表明，该系统可适应不同四旋翼配置，并能精确跟踪多个参考轨迹。

Keyword:

Adaptive model predictive control

Quadcopter

Monocular visual SLAM

UKF

Adaptive quadcopter model predictive control using remote monocular vision

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