由于具有垂直起降的優(yōu)點(diǎn)和簡單的結(jié)構(gòu),四軸飛行器近年來已成為一個熱門研究領(lǐng)域。目前四軸飛行器導(dǎo)航主要是使用全球定位系統(tǒng)（Global Position System,GPS）,但是GPS信號在樓宇間,樹林中,等有遮擋的環(huán)境下,會受到干擾甚至丟失,這將使四軸飛行器導(dǎo)航接收不到導(dǎo)航信息或者接受到錯誤的導(dǎo)航信息,從而造成不必要的生命財(cái)產(chǎn)損失。得益于視覺傳感器的發(fā)展,光流導(dǎo)航系統(tǒng)精度也越來越高,體積越來越便于安裝攜帶,成本也相對較低,被認(rèn)為是解決無GPS環(huán)境下四軸飛行器自主導(dǎo)航的理想方案之一。本文采用基于光流算法的單目視覺技術(shù),對四軸飛行器室內(nèi)導(dǎo)航進(jìn)行研究,目的是研究無GPS情況下的導(dǎo)航。本文首先對光流算法的研究和四軸飛行器發(fā)展進(jìn)行了詳細(xì)的敘述,然后對四軸飛行器建模,在建立了四軸飛行器動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上利用機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析軟件（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems,ADAMS）與數(shù)學(xué)軟件MATLAB建立了四軸飛行器聯(lián)合仿真平臺。接著設(shè)計(jì)了一種多回路補(bǔ)償比例積分微分（Proportion Integration Differenti... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

四軸飛行器Solidworks模型圖

基于單目視覺的四軸飛行器室內(nèi)導(dǎo)航研究表 2.1 所示。輯每個組件的質(zhì)量、材料等屬性。本文根據(jù)實(shí)際情況定質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量和四軸飛行器的質(zhì)心到旋翼作用力的距0247kg·m2，Ixx=Iyy=0.0144kg·m2，l 為 0.225m。重力加速件屬性后，模型機(jī)具有與真實(shí)模型類似的物理屬性。通以模擬四軸飛行器的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特性[12-15]。

圖 2.3 軟件數(shù)據(jù)交互示意圖飛行器 ADAMS 模型的關(guān)鍵是設(shè)置與 MATLAB 的入變量和 9 個輸出變量，如表 2.2 所示。表 2.2 定義 ADAMS 中 9 個輸出變量變量 函數(shù) VFORCE_lxj1 VARVAL(.Quadrotor.s VFORCE_lxj2 VARVAL(.Quadrotor.s VFORCE_lxj3 VARVAL(.Quadrotor.s VFORCE_lxj4 VARVAL(.Quadrotor.sPitch AY(cm_jijia1,MARKER_gRoll AX(cm_jijia1,MARKER_gYaw AZ(cm_jijia1,MARKER_gAcc_x ACCX(cm_jijia1,MARKAcc_y ACCY(cm_jijia1,MARKAcc_z ACCZ(cm_jijia1,MARKWy_x DX(cm_jijia1,MARKE

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于加速度信息修正的四旋翼位置估計(jì)算法研究[J]. 方家豪,葉欣,董偉,盛鑫軍,朱向陽.  傳感技術(shù)學(xué)報. 2016(11)
[2]基于VOD塊匹配準(zhǔn)則的四旋翼飛行器懸停研究[J]. 張國云,李亞斌,涂兵,李文滔,李孝春.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(22)
[3]慣性/光流/磁組合導(dǎo)航技術(shù)在四旋翼飛行器中的應(yīng)用[J]. 楊天雨,賈文峰,賴際舟,鄧一民.  傳感器與微系統(tǒng). 2016(01)
[4]四旋翼飛行器姿態(tài)與高度控制器的設(shè)計(jì)[J]. 翁理國,李倩,王偉.  安徽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[5]基于光流傳感器的四旋翼飛行器懸停校正[J]. 呂強(qiáng),倪佩佩,王國勝,劉峰.  裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報. 2014(03)
[6]基于光流和慣性導(dǎo)航的小型無人機(jī)定位方法[J]. 宋宇,翁新武,郭昕剛.  傳感器與微系統(tǒng). 2015(01)
[7]四旋翼飛行器懸停狀態(tài)姿態(tài)控制建模與仿真[J]. 陳航科,張東升,盛曉超,王凱.  計(jì)算機(jī)仿真. 2013(11)
[8]基于卡爾曼濾波的四旋翼飛行器懸停控制研究[J]. 吳友強(qiáng),紀(jì)浩,鄒力涵.  自動化與儀表. 2013(11)
[9]微小型四旋翼飛行器多信息非線性融合導(dǎo)航方法及實(shí)現(xiàn)[J]. 劉建業(yè),賈文峰,賴際舟,呂品.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[10]依靠自身傳感器的室內(nèi)無人機(jī)自主導(dǎo)航引導(dǎo)技術(shù)綜述[J]. 倪磊,曾慶化,莊曈,劉建業(yè).  計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2012(08)

博士論文
[1]面向四旋翼無人機(jī)的非線性控制方法與實(shí)現(xiàn)[D]. 李辰.浙江大學(xué) 2017
[2]四旋翼微型飛行器位姿及控制策略的研究[D]. 張洪濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]光流改進(jìn)算法研究及其在四旋翼無人機(jī)中的應(yīng)用[D]. 童姜況.浙江大學(xué) 2017
[2]基于自抗擾技術(shù)的四旋翼飛行器控制[D]. 包明霞.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[3]多旋翼無人機(jī)光流/慣性組合導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 鄧一民.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]四旋翼無人飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李華鈞.北京交通大學(xué) 2015
[5]四旋翼無人機(jī)室內(nèi)自主導(dǎo)航系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 白志君.廈門大學(xué) 2014
[6]四旋翼飛行器姿態(tài)控制方法研究[D]. 黃依新.西南交通大學(xué) 2014
[7]微型四旋翼飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制方法研究[D]. 國倩倩.吉林大學(xué) 2013
[8]基于PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的四旋翼飛行器控制系統(tǒng)研究[D]. 胡錦添.廣州大學(xué) 2013
[9]四旋翼飛行器導(dǎo)航及控制技術(shù)研究[D]. 馬遠(yuǎn)超.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[10]四軸飛行器單目視覺室內(nèi)導(dǎo)航的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 余必舉.東北大學(xué) 2012



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