發(fā)布時間：2021-06-09 01:03

　　由于多旋翼無人機(jī)具有垂直起降,結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)勢,近年來成為研究的熱門領(lǐng)域。常用的多旋翼無人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)對GPS的依賴性較高,在GPS信號受干擾或丟失的情況下,多旋翼無人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)將無法提供有效定位信息,這是目前旋翼飛行器發(fā)生各類飛行事故的常見原因之一。由昆蟲視覺導(dǎo)航啟發(fā)的光流導(dǎo)航系統(tǒng)因其具有體積小、成本低、精度高等特點(diǎn),被視為解決多旋翼無人機(jī)無GPS環(huán)境自主導(dǎo)航的理想方案之一。本文主要面向旋翼飛行器,以光流導(dǎo)航算法為基礎(chǔ),開展了多旋翼無人機(jī)光流/慣性多信息融合導(dǎo)航算法的研究和實現(xiàn)工作。論文首先對光流算法本身進(jìn)行了研究,針對多旋翼無人機(jī)飛行環(huán)境的特性,研究了大尺度運(yùn)動下的光流算法及其誤差補(bǔ)償算法,并提出了一種基于ORB特征點(diǎn)的LK金字塔光流算法,通過靜態(tài)與動態(tài)的實驗對該算法的性能進(jìn)行了驗證。為了利用序列圖像的光流信息為多旋翼無人機(jī)提供自主導(dǎo)航信息,論文對圖像光流場與多旋翼無人機(jī)運(yùn)動場之間的關(guān)系進(jìn)行了研究�？紤]到高度信息的準(zhǔn)確性將影響光流測速的精度,針對高度通道提出了一種信息融合方案。對多旋翼無人機(jī)的運(yùn)動模態(tài)進(jìn)行了研究,設(shè)計了一種多傳感器輔助的光流自主導(dǎo)航方法,并在室內(nèi)、室外開展了實驗驗證,實... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

美國楊百翰大學(xué)的光流避障無人機(jī)

[8]。美國西弗吉尼亞大學(xué)的H.Chao等人在2013年使用廣角相機(jī)/激光/慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)如圖1.2所示，通過SIFT算法求解光流速度信息，并與激光雷達(dá)的高度以及慣性導(dǎo)航信息進(jìn)行融合對無人機(jī)飛行的位置、速度與飛行姿態(tài)進(jìn)行估計，通過對小型無人機(jī)搭載的相機(jī)飛行時拍攝的圖像進(jìn)行事后的分析處理，驗證了算法的準(zhǔn)確性[9]。圖 1.1 美國楊百翰大學(xué)的光流避障無人機(jī) 圖 1.2 光流/激光/慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)在多旋翼無人機(jī)應(yīng)用方面，法國國立高等礦業(yè)大學(xué)的Nicolas Petit教授于2011年提出了一種

無人機(jī)的控制回路中流傳感器與前置的攝像機(jī)進(jìn)行長航時光流自主導(dǎo)航算法研究，該方法從前置相機(jī)拍攝恢復(fù)相機(jī)的運(yùn)動信息，并以此對光流傳感器的累積誤差進(jìn)行修正，研究了一種依靠光地圖構(gòu)建算法OFLAAM,實驗的結(jié)果顯示該方法有效的抑制了光流的誤差，提升了導(dǎo)航度[12]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]反無人機(jī)策略及武器裝備現(xiàn)狀與發(fā)展動向[J]. 楊勇,王誠,吳洋.  飛航導(dǎo)彈. 2013(08)
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[7]生產(chǎn)者/消費(fèi)者問題的分析和實現(xiàn)[J]. 嚴(yán)兵.  西華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(02)

博士論文
[1]基于視覺的微小型四旋翼飛行機(jī)器人位姿估計與導(dǎo)航研究[D]. 鄭偉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]昆蟲視覺啟發(fā)的光流復(fù)合導(dǎo)航方法研究[D]. 潘超.華中科技大學(xué) 2011
[3]基于特征點(diǎn)的圖像配準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 廖斌.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]小型多旋翼無人機(jī)飛行控制器研究[D]. 李旭陽.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]基于光流法的單目視覺里程計研究[D]. 鄭馳.浙江大學(xué) 2013
[3]四軸飛行器單目視覺室內(nèi)導(dǎo)航的研究與實現(xiàn)[D]. 余必舉.東北大學(xué) 2012
[4]一種基于光流和自運(yùn)動估計的導(dǎo)航定位方法[D]. 溫同鑫.華中科技大學(xué) 2012



本文編號：3219586