【摘要】：空中加油技術具有增加受油機續(xù)航時間、增加受油機有效載荷以及增加受油機滯空時間等重要作用,因而成為各國空軍的一項非常重要的技術。而在空中加油技術中,最急需解決的問題是如何實現空中加油過程中受油插頭與加油錐套的精確對接,也就是自主相對導航技術。我國目前普遍采用軟式空中加油技術,因此本文針對軟式空中加油自主相對導航技術進行了深入研究,主要有以下幾個方面。(1)介紹了國內外現有的空中加油技術,對應用較為普遍的硬式空中加油技術和軟式空中加油技術進行了分析和對比。針對空中加油過程中的精確對接問題,分析了機器視覺在軟式空中加油過程中的應用,并對現有軟式空中加油視覺導航系統(tǒng)的工作流程和模式做了介紹與仿真實驗。(2)研究了一種基于檢測的跟蹤算法,即Tracking-Learning-Detection(TLD)跟蹤算法。首先詳細分析了TLD跟蹤算法的原理、組成以及工作流程。而后針對現有軟式空中加油視覺導航系統(tǒng)所存在的局限性,結合TLD跟蹤算法能夠長時間進行目標跟蹤的特點,將TLD跟蹤算法應用于軟式空中加油自主相對導航技術中,并進行了仿真實驗。(3)針對TLD跟蹤算法在加油錐套目標發(fā)生形變時跟蹤失敗的問題,研究提出了一種改進的抗形變TLD跟蹤算法。該算法將TLD跟蹤算法與均值漂移算法相結合,利用TLD跟蹤算法的處理結果對均值漂移算法處理的初始點進行修正,同時利用均值漂移算法的結果對TLD跟蹤算法的數據進行修正。(4)針對TLD跟蹤算法在加油錐套目標發(fā)生遮擋時跟蹤失敗的問題,研究提出了一種改進的抗遮擋TLD跟蹤算法。該算法將TLD跟蹤算法與卡爾曼濾波算法相結合,當錐套目標未發(fā)生遮擋時,采用TLD跟蹤算法的結果并更新卡爾曼濾波算法;而當錐套目標發(fā)生遮擋時,則采用卡爾曼濾波算法的預測結果并更新TLD跟蹤算法。通過進行仿真實驗,結果表明,本文研究提出的兩種改進算法分別能夠改善TLD跟蹤算法在錐套目標發(fā)生形變和遮擋時跟蹤失敗的問題,提高了TLD跟蹤算法的性能。
【圖文】：

涌萍即笱絀妒墾絎宦畚?（a）全景圖 （b）近景圖圖 2.1 硬式空中加油實景圖（a） 全景圖 （b）近景圖圖 2.2 軟式空中加油實景圖2.1.2 空中加油技術特點分析硬式空中加油和軟式空中加油兩種加油方式的優(yōu)缺點和各自的適用范圍如表 2.1所示。表 2.1 硬式與軟式加油方式的優(yōu)缺點及適用范圍空中加油方式 優(yōu)點 缺點 適用范圍硬式空中加油輸油速度快；對接操作方便；抗擾動能力強。需要手動操作；一對一加油；成本高。運輸機、預警機等大型飛機加油。軟式空中加油加油安全性高；一對多加油；成本低。對接難度大；輸油速度慢；抗擾動能力弱。飛行編隊加油；攜帶燃油量有限的無人機、戰(zhàn)斗機加油。我國目前普遍采用軟式空中加油技術，，因此本章將針對軟式空中加油技術進行研究。

（a） 全景圖 （b）近景圖圖 2.2 軟式空中加油實景圖2.1.2 空中加油技術特點分析硬式空中加油和軟式空中加油兩種加油方式的優(yōu)缺點和各自的適用范圍。表 2.1 硬式與軟式加油方式的優(yōu)缺點及適用范圍中加油方式 優(yōu)點 缺點 適用范式空中加油輸油速度快；對接操作方便；抗擾動能力強。需要手動操作；一對一加油；成本高。運輸機、預警型飛機加加油安全性高；對接難度大；飛行編隊加
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V249.3;V271.494

【參考文獻】

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3 陸宇平;楊朝星;劉洋洋;;空中加油系統(tǒng)的建模與控制技術綜述[J];航空學報;2014年09期

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5 宋春華;趙建濤;劉虎成;程詠梅;;基于近紅外的自主空中加油相對位置解算[J];電力電子技術;2013年01期

6 周倩;肖銘;胡冬林;;國外機身空中加油平臺發(fā)展探析[J];航空科學技術;2012年06期

7 康一梅;謝晚冬;胡江;黃琪;;目標尺度自適應的Mean Shift跟蹤算法[J];兵工學報;2011年02期

8 解洪文;王宏倫;;基于雙目視覺的自動空中加油近距導航方法[J];北京航空航天大學學報;2011年02期

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3 吳曉陽;基于OpenCV的運動目標檢測與跟蹤[D];浙江大學;2008年

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本文編號：2601053