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作者：邹泽海;郑恩辉;丁凯;阙建飞;王继强;姚雨雯;
单位：中国计量大学机电工程学院;四川省公路规划勘察设计研究院有限公司;
摘要：为了提高无人机在城市低空空域执行巡检、配送等任务的安全性和自主性，文中设计了一种基于数字孪生技术的无人机自主飞行系统。该系统综合物理空间和虚拟空间的数据，精准控制无人机的飞行。采用实景三维建模技术创建了高度逼真的虚拟空间，并通过通用横轴墨卡托（UTM）投影方法实现了虚拟空间与物理空间的高度对应。利用多传感器融合的同步定位与建图（SLAM）技术实现无人机的精确定位，并在虚拟空间中进行全局的三维路径规划用于控制无人机的飞行。实验结果表明，虚实空间的平均映射误差为0.38 m，这表明虚拟空间数据在保障无人机安全飞行方面具有可行性。通过在实际环境中的飞行测试，进一步验证了所设计的无人机数字孪生系统的有效性，可为小型自主无人机的设计与应用提供参考。
关键词：无人机;;数字孪生;;虚实映射;;自主飞行;;精确定位;;路径规划
基金资助：浙江省教育厅科研资助项目（Y202353673）
