基于机器视觉的固定翼无人机回收阶段导航系统研究

发布时间：2021-09-04 22:22

　　随着科技的发展,无人机在民用和军用方面被广泛应用,如侦察、监视、环境监测、网络连接、信息中继。由于固定翼无人机安全、有效、快捷地回收能降低无人机运行成本,且能提高之后无人机的出动效率。所以各个国家都对固定翼无人机回收技术积极地展开了研究。本文以固定翼无人机撞线回收为背景,进行了关于视觉导航的研究。固定翼无人机撞线回收对导航的精度和实时性都要求很高。为此,本文开展了如下研究工作:根据摄像机成像原理建立了不同坐标系及其之间相应的转换关系,分别建立了摄像机线性成像模型、非线性成像模型以及弱透视成像模型。利用张正友标定法对摄像机的参数矩阵、径向畸变和切向畸变进行了标定,最后通过仿真算例,证明了算法的有效性。然后,根据相机成像模型设计了合作视觉标志。为了使获得的图像精度满足图像处理要求,设计了两种尺寸的合作标志,在无人机与合作标志距离较远时识别线合作标志,距离较近时识别点合作标志。同时研究了图像预处理、图像特征提取与识别算法,针对两种合作标志采用了两种特征提取方法,即圆点标志识别检测与线标志识别检测。通过研究霍夫直线检测和LSD直线检测算法,对于LSD直线检测存在的同一直线易识别出两直线的问题改... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

几种常见无人机类型

实现精准回收回收。固定翼无人机安义。人机回收方式研究现状常见的几种回收方式展开介绍和分析。国式主要包括：自主降落回收、伞降回收、等方式。自主降落回收方式方式是利用飞机起落架和控制系统在跑道能控制系统可以根据实时情况改变策略，智能自动回收系统把操作员变成了监督者无人机型号是美国的 MQ-9“捕食者”无不能完全缺少人的监督和干预。虽然这种的的着陆场地不适用于狭小空间和无跑道高性能着陆飞控系统的小型固定翼无人机

撞网回收实验图

【参考文献】：
期刊论文
[1]Vision algorithms for fixed-wing unmanned aerial vehicle landing system[J]. FAN YanMing,DING Meng,CAO YunFeng.  Science China（Technological Sciences）. 2017(03)
[2]一种基于惯性/视觉信息融合的无人机自主着陆导航算法[J]. 刘畅,杨良军,刘峰,王翌,徐策,刘崇亮.  导航定位与授时. 2016(06)
[3]无人机视觉导航算法[J]. 黄楠楠,刘贵喜,张音哲,姚李阳.  红外与激光工程. 2016(07)
[4]某型无人机伞降回收系统设计[J]. 荣海春,张军红.  西安航空学院学报. 2016(03)
[5]无人机回收技术及其发展[J]. 王宏新,刘长亮,成坚.  飞航导弹. 2016(01)
[6]视觉技术辅助的无人机自主着陆组合导航研究[J]. 蔡鸣,孙秀霞,徐嵩,刘希,刘日.  应用光学. 2015(03)
[7]固定翼无人机撞网回收技术飞行控制系统的研究[J]. 林朝辉,吴冰莹,王效波.  电子制作. 2015(08)
[8]视觉导航技术在小型无人机撞线回收中的应用[J]. 陶琨,王寅.  兵工自动化. 2013(07)
[9]小型无人机SINS/GPS组合导航系统研究[J]. 梁振东,李华英,管军.  科学技术与工程. 2013(03)
[10]美国海军研究局研发新型无人机起飞与回收系统[J]. 陈晨.  战术导弹技术. 2012(06)



本文编号：3384114