大疆 MSDK 无人机视觉引导自适应降落方案

基于大疆 MSDK 实现的无人机视觉引导自适应降落功能

概述

最初需求：想要无人机在执行完航线任务后，一键落到一个指定的位置，简化人工控制。

实现一套完整的无人机自主降落功能，通过虚拟摇杆控制使无人机飞向指定位置，再利用视觉识别引导无人机精确降落到具体位置。本文中采用自适应降落策略，根据高度动态调整精度要求和下降速度，以实现安全、精确的降落。

核心点:

• 虚拟摇杆导航替代 FlyTo 功能
• 双轴 (X/Y) 位置偏移实时调整
• 高度自适应降落策略
• 视觉识别引导定位
• 智能避障管理

系统架构

整体流程

1. 用户触发返航: 获取无人机 GPS 位置，计算与目标点距离。
2. 虚拟摇杆导航: 启动虚拟摇杆导航，以 5m/s 速度飞向目标位置。
3. 到达判断: 当距离小于 10m 时，停止导航，开始自适应降落。
4. 视觉识别: 计算 X/Y 偏移量，更新到 ViewModel。
5. 高度分段控制:
   • 高空 (>50m): 允许较大偏移，快速下降。
   • 中空 (20-50m): 中等偏移阈值，中速下降。
   • 低空 (5-20m): 较小偏移阈值，慢速下降。
   • 极低空 (<5m): 严格对齐，关闭下视避障，极慢速下降。
6. 着陆完成: 高度小于等于 0.1m 时，清理资源并停桨。

技术实现思路

第一步：让无人机飞到目标位置

问题分析

遥控器控制的无人机在执行完航线任务之后，飞到给定降落点（汽车或其他载具上）。最初的想法是使用 DJI SDK 提供的 FlyTo 功能，直接指定目标 GPS 坐标让无人机飞过去。但在实际测试中，发现部分机型（如 M3E）并不支持 FlyTo 功能。

解决方案：虚拟摇杆导航

既然 FlyTo 功能不可用，那就用虚拟摇杆功能进行模拟。

思路:

1. 计算当前位置到目标位置的方位角(bearing)
2. 将方位角转换为速度分量(南北/东西)
3. 持续发送虚拟摇杆指令，让无人机朝目标飞行
4. 实时监测距离，接近目标时停止

方位角计算:

private fun calculateBearing(latA: Double, lonA: Double, latB: Double, lonB: Double): Double {
    val lat1 = Math.toRadians(latA)
    val lat2 = Math.toRadians(latB)
     dLon = Math.toRadians(lonB - lonA)
     y = Math.sin(dLon) * Math.cos(lat2)
     x = Math.cos(lat1) * Math.sin(lat2) - Math.sin(lat1) * Math.cos(lat2) * Math.cos(dLon)
     bearing = Math.toDegrees(Math.atan2(y, x))
    bearing = (bearing + ) %  
     bearing 
}