基于分层A*算法的多旋翼无人机避障方法研究

发布时间：2022-02-11 14:23

　　近年来,随着旋翼无人机技术的不断发展与完善,它的应用已经逐步由军事领域扩展到民用领域,并在学术研究领域开始充当重要的算法验证载体。无人机避障技术是无人机在实际应用中最重要的基础技术之一,在室外环境中,场景相对比较开阔,对避障的性能要求相对宽松。本文关注室内复杂场景下的无人机避障问题,使用双目立体视觉与超声波传感器融合的探测方法,提出了一种高效的三维空间分层路径规划方法,并在真实实验中证实其系统的鲁棒性。本文首先介绍了无人机避障的相关原理和国内外的研究现状,其次解释了方法中所用到的相机模型和双目立体视觉原理,然后介绍了A*静态路径规划方法和D*动态路径规划方法的基本原理,最后描述了本文提出的分层A*路径规划避障方法。为了提高无人机对空间中正常障碍物探测的准确性和特殊障碍物的可探测性,本文将双目立体视觉与超声波信息融合,使用融合的障碍物探测方法得到更加鲁棒的障碍物点云;同时,为了提高系统计算的效率,达到在基于ARM Cortex?-A15的Odroid-Xu4主控板上以每秒5帧规划帧和10帧探测帧的性能实时运行,提出了基于垂直空间分层的优化A*路径规划方法。最后的实验为室内真实场景避障实验... 

【文章来源】：上海交通大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

基于路径规划的避障方法结构框图

2.2 相机成像模型无人机平台使用的双目相机为普通的透视相机，符合透视的特征，即远处的物体在相机内所成的像就越小。符合透视模型的相机称为透视相机，即日常生活中的大部分相机，其模型满足最典型的小孔相机模型，如图 2-1 所示。

上海交通大学硕士学位论文及到相机投影模型中的第四个坐标系：像素坐标系。像系，而如图 2-1 所示的图像坐标系O 只是为了便于分析而成像后的真实坐标系，其原点位于成像平面内，但并不

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进A-Star算法的无人机航迹规划算法研究[J]. 李季,孙秀霞.  兵工学报. 2008(07)
[2]一种逆向改进型A*路径搜索算法[J]. 李得伟,韩宝明,韩宇.  系统仿真学报. 2007(22)



本文编号：3620436