基于视觉的车载无人机目标跟踪控制研究

发布时间：2024-06-13 21:39

　　近年来,随着消费级无人机在商业应用上的快速发展,推动了基于旋翼无人机的应用研究工作。在旋翼无人机的目标跟踪控制上发展出了许多相关研究方向,如多源信息融合技术、基于旋翼无人机视觉目标识别技术、飞行控制技术等。本论文针对四旋翼车载无人机的视觉跟踪控制技术展开研究。运用视觉的方法实现四旋翼无人机对目标的视觉识别与飞行跟踪控制。利用视觉的方法对目标进行识别,并根据定位信息规划跟踪路径,控制无人机沿跟踪轨迹进行移动,实现对运动目标的飞行跟踪。本论文基于机器人操作系统(简称ROS),采用视觉目标跟踪算法和基于概率的路径规划算法实现无人机对目标视觉识别和到目标路径规划,并沿轨迹进行跟踪。首先,在定高飞行条件下,通过视觉传感器获取含有目标的图像序列,采用单目标视觉跟踪算法Tracking-learningdetection(简称TLD),实现运动目标的图像识别。根据所识别运动目标在当前图像中的位置,计算出目标与无人机的相对位置,将无人机的GPS信息与目标的相对位置信息进行结合,估计出目标在世界坐标系下的位置,然后采用基于概率的路径规划算法Rapidlyexploring Randomized Tree...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1(a)路虎用于灾害救援的车载无人机(b)国产自主研发的车载异构涵道系留无人机

(a)(b)图1.1(a)路虎用于灾害救援的车载无人机(b)国产自主研发的车载异构涵道系留无人机.2研究意义在实际应用上，基于无人机的视觉应用在应急通讯、国防安全、边防巡检、新物流运输、搜索救援、遥感测绘、快递运送、军事应用均有广泛应用。(a)(b)(c)

图1.2(a)-(f)无人机的行业应用

基于视觉的车载无人机目标跟踪控制研究(a)(b)图1.1(a)路虎用于灾害救援的车载无人机(b)国产自主研发的车载异构涵道系留无人机1.1.2研究意义在实际应用上，基于无人机的视觉应用在应急通讯、国防安全、边防巡检、新闻采访、物流运输、搜索救援、遥感测绘、快递运送、....

图2.1无人机结构示意图

图2.1无人机结构示意图对称等距放置，每对螺旋桨旋转产生的推力差会使过调整一个或多个电机转速来产生转速差从而改变化。根据牛顿第二定律与无人机的动力约束，则无方程可以表示成：410000WCiixmyRzmgF==....

图2.2无人机系统控制框图

图2.2无人机系统控制框图俯仰角控制设计当无人机沿x方向进行移动时，机体需要绕y轴进行旋转，那么力矩大小可以仰角与当前实际测得的俯仰角之间误差进行控制。()()**ypd=k+k发生俯仰使得无人机沿x轴产生一个分力。41....

本文编号：3993679