本文關(guān)鍵詞：進(jìn)行多地面目標(biāo)操控的四旋翼飛行器導(dǎo)航方法研究

  更多相關(guān)文章： 空中機(jī)器人 視覺定位 導(dǎo)航 多目標(biāo)操控 任務(wù)決策

【摘要】：隨著旋翼飛行器的用途進(jìn)一步擴(kuò)展,其姿態(tài)控制、定位導(dǎo)航、任務(wù)執(zhí)行已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。以國際空中機(jī)器人大賽(IARC)第七代比賽任務(wù)為背景,研究了比賽任務(wù)中飛行器對(duì)地多目標(biāo)操控的與導(dǎo)航方法。首先,基于比賽的結(jié)構(gòu)化動(dòng)態(tài)環(huán)境,設(shè)計(jì)了融合光流里程計(jì)的視覺定位算法。該方法使用地面橫縱相交的直線作為人工路標(biāo),進(jìn)行全局定位。設(shè)計(jì)卡爾曼濾波器與光流傳感器進(jìn)行融合。使四旋翼無人機(jī)在比賽環(huán)境中實(shí)現(xiàn)全局定位。其次,針對(duì)四旋翼飛行器操縱多個(gè)地面目標(biāo)任務(wù)所要求的機(jī)動(dòng)性與精確性,研究了基于交匯點(diǎn)速度法的移動(dòng)目標(biāo)攔截規(guī)劃方法、基于速度障礙物法的動(dòng)態(tài)避障方法、基于人工勢(shì)場(chǎng)的多目標(biāo)操控決策方法,解決了多目標(biāo)操控導(dǎo)航的關(guān)鍵問題。最后根據(jù)提出的任務(wù)層、導(dǎo)航層、執(zhí)行層、三層系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了任務(wù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行了有效的多目標(biāo)操控導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)了四旋翼導(dǎo)航比賽系統(tǒng),參加2014年8月在煙臺(tái)舉辦的IARC亞太賽區(qū)的比賽,驗(yàn)證了系統(tǒng)的實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：空中機(jī)器人 視覺定位 導(dǎo)航 多目標(biāo)操控 任務(wù)決策
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V249.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 論文研究背景及意義9-11
• 1.2 四旋翼室內(nèi)導(dǎo)航發(fā)展概況11-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 基于任務(wù)的室內(nèi)導(dǎo)航方法綜述16-17
• 1.4 論文的主要工作安排17-18
• 第2章 牧羊任務(wù)分析與競(jìng)賽系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)18-26
• 2.1 牧羊任務(wù)分析18-21
• 2.1.1 空中機(jī)器人行為分析18-19
• 2.1.2 比賽規(guī)則分析19-21
• 2.2 空中機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21-22
• 2.3 機(jī)器人操作系統(tǒng)22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第3章 無約束環(huán)境下四旋翼視覺定位算法研究26-42
• 3.1 相關(guān)工作27-28
• 3.1.1 人工地標(biāo)法定位27-28
• 3.1.2 光流里程計(jì)定位28
• 3.2 基于光流和人工地標(biāo)法定位模型28-31
• 3.2.1 光流方程28-29
• 3.2.2 光流傳感器PX4FLOW29-31
• 3.3 圖像處理與人工地標(biāo)提取31-35
• 3.3.1 圖像預(yù)處理31-33
• 3.3.2 直線提取與特征點(diǎn)提取33-35
• 3.4 攝像機(jī)全局位置估計(jì)35-37
• 3.4.1 攝像機(jī)模型35-36
• 3.4.2 圖像坐標(biāo)逆投影36-37
• 3.5 融合定位37-38
• 3.6 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析38-41
• 3.7 本章小結(jié)41-42
• 第4章 多目標(biāo)操控導(dǎo)航與決策方法研究42-52
• 4.1 導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)42-44
• 4.1.1 路徑規(guī)劃器總體設(shè)計(jì)43-44
• 4.2 攔截規(guī)劃算法44-45
• 4.2.1 交匯點(diǎn)速度法44-45
• 4.3 基于velocity-obstacle算法的動(dòng)態(tài)避障45-46
• 4.3.1 velocity-obstacle區(qū)域設(shè)置46
• 4.4 基于速度參考模型的位置控制46-47
• 4.5 多目標(biāo)操控決策方法47-51
• 4.5.1 地面移動(dòng)目標(biāo)預(yù)測(cè)模型48-49
• 4.5.2 基于人工勢(shì)場(chǎng)模型的決策方法49-51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 第5章 牧羊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與多目標(biāo)操控實(shí)驗(yàn)52-59
• 5.1 機(jī)器人操作系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)53-55
• 5.2 結(jié)構(gòu)化環(huán)境中的全局導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)55-56
• 5.3 多地面目標(biāo)操控實(shí)驗(yàn)56-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 致謝65-66
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的學(xué)術(shù)活動(dòng)66

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋亞平;淺談旋翼的防腐維護(hù)[J];航空維修與工程;2004年04期

2 _5^懔，

本文編號(hào)：891456