【摘要】：空中加油技術(shù)具有增加受油機(jī)續(xù)航時(shí)間、增加受油機(jī)有效載荷以及增加受油機(jī)滯空時(shí)間等重要作用,因而成為各國(guó)空軍的一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。而在空中加油技術(shù)中,最急需解決的問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)空中加油過(guò)程中受油插頭與加油錐套的精確對(duì)接,也就是自主相對(duì)導(dǎo)航技術(shù)。我國(guó)目前普遍采用軟式空中加油技術(shù),因此本文針對(duì)軟式空中加油自主相對(duì)導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行了深入研究,主要有以下幾個(gè)方面。(1)介紹了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的空中加油技術(shù),對(duì)應(yīng)用較為普遍的硬式空中加油技術(shù)和軟式空中加油技術(shù)進(jìn)行了分析和對(duì)比。針對(duì)空中加油過(guò)程中的精確對(duì)接問(wèn)題,分析了機(jī)器視覺(jué)在軟式空中加油過(guò)程中的應(yīng)用,并對(duì)現(xiàn)有軟式空中加油視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)的工作流程和模式做了介紹與仿真實(shí)驗(yàn)。(2)研究了一種基于檢測(cè)的跟蹤算法,即Tracking-Learning-Detection(TLD)跟蹤算法。首先詳細(xì)分析了TLD跟蹤算法的原理、組成以及工作流程。而后針對(duì)現(xiàn)有軟式空中加油視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)所存在的局限性,結(jié)合TLD跟蹤算法能夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行目標(biāo)跟蹤的特點(diǎn),將TLD跟蹤算法應(yīng)用于軟式空中加油自主相對(duì)導(dǎo)航技術(shù)中,并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。(3)針對(duì)TLD跟蹤算法在加油錐套目標(biāo)發(fā)生形變時(shí)跟蹤失敗的問(wèn)題,研究提出了一種改進(jìn)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(jié)合,利用TLD跟蹤算法的處理結(jié)果對(duì)均值漂移算法處理的初始點(diǎn)進(jìn)行修正,同時(shí)利用均值漂移算法的結(jié)果對(duì)TLD跟蹤算法的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。(4)針對(duì)TLD跟蹤算法在加油錐套目標(biāo)發(fā)生遮擋時(shí)跟蹤失敗的問(wèn)題,研究提出了一種改進(jìn)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(jié)合,當(dāng)錐套目標(biāo)未發(fā)生遮擋時(shí),采用TLD跟蹤算法的結(jié)果并更新卡爾曼濾波算法;而當(dāng)錐套目標(biāo)發(fā)生遮擋時(shí),則采用卡爾曼濾波算法的預(yù)測(cè)結(jié)果并更新TLD跟蹤算法。通過(guò)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,本文研究提出的兩種改進(jìn)算法分別能夠改善TLD跟蹤算法在錐套目標(biāo)發(fā)生形變和遮擋時(shí)跟蹤失敗的問(wèn)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(shí)景圖（a） 全景圖 （b）近景圖圖 2.2 軟式空中加油實(shí)景圖2.1.2 空中加油技術(shù)特點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)及適用范圍空中加油方式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用范圍硬式空中加油輸油速度快；對(duì)接操作方便；抗擾動(dòng)能力強(qiáng)。需要手動(dòng)操作；一對(duì)一加油；成本高。運(yùn)輸機(jī)、預(yù)警機(jī)等大型飛機(jī)加油。軟式空中加油加油安全性高；一對(duì)多加油；成本低。對(duì)接難度大；輸油速度慢；抗擾動(dòng)能力弱。飛行編隊(duì)加油；攜帶燃油量有限的無(wú)人機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)加油。我國(guó)目前普遍采用軟式空中加油技術(shù)，，因此本章將針對(duì)軟式空中加油技術(shù)進(jìn)行研究。

（a） 全景圖 （b）近景圖圖 2.2 軟式空中加油實(shí)景圖2.1.2 空中加油技術(shù)特點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)及適用范圍中加油方式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用范式空中加油輸油速度快；對(duì)接操作方便；抗擾動(dòng)能力強(qiáng)。需要手動(dòng)操作；一對(duì)一加油；成本高。運(yùn)輸機(jī)、預(yù)警型飛機(jī)加加油安全性高；對(duì)接難度大；飛行編隊(duì)加
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V249.3;V271.494

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2601053