基于多源信息融合的无人机智能避障系统的研究与应用

发布时间：2024-05-17 23:53

　　近年来多旋翼无人机在执行任务的过程中撞机、炸机、伤人等事件屡见不鲜,有效解决无人机的安全避障问题已迫在眉睫。又因为障碍物对象的不确定性和多样性以及单一传感器本身的质量、性能等方面的局限性,目前大多数无人机避障系统存在测距精度不高,测距稳定性不佳,环境适应性不强,避障动作反应迟缓等诸多问题。为了解决这一问题,本文对基于多源信息融合的无人机避障系统进行了深入的研究与应用,具体开展了以下工作:在障碍物检测方面,首先对超声波测距系统采用高精度温度传感器和高计时精度的单片机来减小测距误差;设计了一种基于图像目标模型与非线性拟合法的单摄像头测距系统,简化了视觉测距的标定过程,提高测距效率与避障实时性;设计了一种被动式阵列磁感应天线装置实现了无人机对输电线路等带电障碍物的检测,提高了系统的环境适应性。然后,研究并提出了多级分布式与卡尔曼滤波器相结合的多源信息融合算法,进一步提高了障碍物检测系统的测距精度和无人机对障碍物的预测能力。在无人机避障控制方面,本文从飞手控制无人机进行障碍物规避的行为中得到启发,基于遥控器对无人机的控制原理,在遥控器与飞行控制器之间增加了一个智能避障控制系统,通过重构遥控器接...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1民用多旋翼无人机Figure1-1Thecivilmultirotorunmannedaerialvehicle

可以极大的减少人员伤亡等事故带来的风险和损失。区别于航空模型，无以由机载飞行控制系统实现自主飞行，而航空模型只能依赖于地面操作者的遥控最主要的区别在于无人机是带有任务载荷的，它能够完成各种各样的功能任务，查、航拍、测绘等等，而航空模型更类似于玩具。根据不同的飞行器结构，无人机可以....

图1-2无人机炸机摔机事故Figure1-2Fryingaccidentofunmannedaerialvehicle

图1-2无人机炸机摔机事故Figure1-2Fryingaccidentofunmannedaerialvehicle多旋翼无人机主要在复杂多变的低空环境下进行作业，根据应用场景的不同，无人要考虑不同的障碍物规避措施。在路桥巡检工程中，无人机主要用来进行航拍作业....

图1-3通电导线周围的电磁场分布图

1绪论.3电磁场测距技术发展现状由麦克斯韦电磁场理论可知，通电的输电线路（时变电场）周围总是存在按某种布的磁场，如图1-3所示，距离通电导线越近，磁场强度就会越大，距离通电导，磁场强度就会先以较小的变化率减小，然后在某一个阈值附近突然增大变化强度急剧下降，之后随着距离的增....

图2-7电磁场测距的模型示意图

图2-7电磁场测距的模型示意图Figure2-7Modelschematicdiagramofelectromagneticfieldmeasure息融合技术避障系统如果仅仅采用单一的测距技术进行障碍物的距离测量高、测距稳定性不佳、环境适应性不强、避障动作反应....

本文编号：3976147