基于機器視覺的無人機著降定位技術(shù)研究.pdf

1、本文以兵器工業(yè)集團某所十五國防預研科技項目為背景,詳細研究了利用數(shù)字圖像處理技術(shù)和機器視覺技術(shù)實現(xiàn)無人機著降過程中的定位測量,并在此基礎上提出了一套完整的基于機器視覺的無人機著降定位方案。本文的方案采用DGPS引導無人機歸航,把無人機引導到著降區(qū)特征圖案上空附近,啟動機器視覺助降系統(tǒng)對無人機進行實時精確定位,并把無人機的位置信息傳遞到飛行控制系統(tǒng),由飛行控制系統(tǒng)控制無人機降落。本文重點對機器視覺助降系統(tǒng)的實時圖像預處理、圖像特征點提取、

2、無人機定位算法進行了研究。根據(jù)對無人機著降中的實時性和精確性的不同要求設計了兩種著降區(qū)特征圖案,并根據(jù)特征圖案的特點采用了不同的圖像處理算法。文中提出的線性定位算法能夠測量無人機的六個空間自由度(即無人機在著降區(qū)坐標系中的x、y、z坐標,偏航角φ、俯仰角Κ、傾斜角ω),在此基礎上本文創(chuàng)新性地采用了非線性優(yōu)化算法對線性解進行優(yōu)化得到更加精確的非線性優(yōu)化解。最后,用兩個著降區(qū)特征圖案進行了計算機半實物仿真實驗。實驗結(jié)果表明該方案能夠較好地滿