【摘要】：伴隨計算機(jī)視覺、自動化及信息通信科技的高度發(fā)展,無人機(jī)自主巡線作業(yè)技術(shù)也逐漸成為各行各業(yè)爭相研究應(yīng)用熱點技術(shù)。無人機(jī)路徑規(guī)劃是實現(xiàn)無人機(jī)電力自主巡線作業(yè)的核心技術(shù)之一,在無人機(jī)自主巡線作業(yè)過程中通過對無人機(jī)作業(yè)環(huán)境計算及傳感器環(huán)境感知來為無人機(jī)提供一條安全、便捷的路徑來幫助無人機(jī)完成作業(yè)。本文以無人機(jī)電力自主巡線作為研究點,針對無人機(jī)在自主巡線作業(yè)中涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,其主要研究內(nèi)容如下:(1)無人機(jī)靜態(tài)航跡規(guī)劃算法研究:無人機(jī)靜態(tài)航跡規(guī)劃在無人機(jī)自主巡航作業(yè)過程中主要扮演無人機(jī)基礎(chǔ)巡航路徑導(dǎo)航的角色,但是由于啟發(fā)信息驅(qū)動的傳統(tǒng)蟻群算法在路徑選擇過程中具有隨機(jī)性且容易陷入早熟而放緩算法收斂速度。因此,基于蟻群算法分布式結(jié)構(gòu),本文通過將人工勢場算法局部導(dǎo)向性作為蟻群算法選擇概率中的啟發(fā)因子,將人工勢場算法局部搜索環(huán)境適應(yīng)能力與蟻群算法全局最優(yōu)性優(yōu)勢互補(bǔ)來對蟻群算法進(jìn)行改進(jìn),在秉承蟻群算法的全局性及魯棒性同時,提高勢場蟻群算法全局最優(yōu)路徑的搜索能力。(2)基于改進(jìn)光流算法的無人機(jī)前向目標(biāo)檢測研究:在無人機(jī)執(zhí)行航跡巡線作業(yè)過程中,由于隨機(jī)環(huán)境與靜態(tài)環(huán)境有所偏差導(dǎo)致無人機(jī)靜態(tài)航跡規(guī)劃難以保障無人機(jī)安全完成自主巡航任務(wù)。因此,本文以單目前向視覺傳感器作為媒介,通過光流法來檢測無人機(jī)前向靜態(tài)目標(biāo),并利用三幀差法來對無人機(jī)前向目標(biāo)與景物進(jìn)行分離來簡化光流目標(biāo)檢測環(huán)境,并通過光流深度信息來計算無人機(jī)與目標(biāo)之間的相對距離,提高光流算法潛在障礙物檢測精度。(3)光流障礙物檢測及平衡法動態(tài)避障研究:本文以無人機(jī)及靜態(tài)航跡規(guī)劃算法及無人機(jī)動態(tài)目標(biāo)檢測作為基礎(chǔ),以靜態(tài)航跡規(guī)劃所計算路徑作為導(dǎo)航,通過對前向作業(yè)環(huán)境光流檢測出的無人機(jī)前向目標(biāo)相對距離進(jìn)行測算,并通過光流平衡避障法來對無人機(jī)進(jìn)行姿態(tài)控制,提高無人機(jī)自主巡線過程中的安全性。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V279;V249

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2653188