無人機自主著陸視覺導航與合成視景技術.pdf

1、隨著應用需求和航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,近年來在世界范圍內(nèi)掀起了無人機的研究熱潮。無人機具有體積小、造價低、使用方便和對任務環(huán)境要求低等優(yōu)點,并且其被應用于多個領域中。在整個飛行導航過程中,安全著陸是一個非常重要的階段,本文主要研究了自主著陸的視覺導航方法,并對視覺導航算法進行了三維視景仿真。與傳統(tǒng)導航方式相比較,利用機器視覺實現(xiàn)無人機的自主著陸具有精度高、不受電子干擾等優(yōu)點。
　　首先,本文研究了無人機視覺導航的圖像處理算法,通過檢測單連

2、通閉合輪廓和多邊形擬合提取特征點。針對無人機位姿估計的實時性要求,提出了利用光流法跟蹤特征點來提高算法效率。
　　其次,本文對無人機自主著陸視覺導航控制中的位姿估計進行了相關研究。根據(jù)坐標系相互轉(zhuǎn)換關系及透視投影模型,獲得了無人機剛體運動六分量的超定方程組,使用奇異值分解對此超定方程組求解。
　　再次,本文研究了合成視景相關的建模技術,并介紹了三維建模的一般流程及飛機模型和地形模型的生成過程,介紹了利用虛擬儀表軟件進行儀表開

3、發(fā)的通用流程,詳細描述了空速指示模塊和姿態(tài)指示模塊的具體開發(fā)過程。
　　然后,本文對所提出的視覺導航方法進行了綜合仿真驗證。利用虛擬現(xiàn)實和可視化技術,構建了三維地形、著陸地標以及機載攝像機,在三維場景中對無人機位姿估計算法進行了仿真試驗。仿真結果表明,該系統(tǒng)可以有效的對著陸地標進行檢測,能夠直觀、實時的顯示位姿的估計值,實現(xiàn)了仿真驗證的功能,為實際工程應用提供了一個良好的仿真平臺。
　　最后,簡要總結了本文研究的內(nèi)容,并對本