無人駕駛直升飛機自主著艦視覺導(dǎo)引關(guān)鍵技術(shù)究.pdf

1、自主著艦是艦載無人駕駛直升飛機的一項重要基本功能。由于中小型艦船上降落空間有限，以及艦船運動時尾部氣流極其復(fù)雜，飛機在中小型艦船上降落比在陸地或航母上降落危險得多。因此，設(shè)計一套高精度的導(dǎo)引系統(tǒng)來輔助無人駕駛直升飛機著艦具有非常重要的研究價值?；谟嬎銠C視覺的導(dǎo)引系統(tǒng)作為導(dǎo)引方式的一種，與其他導(dǎo)引方式相比，它具有成本低、精度高、抗干擾能力強等優(yōu)點。
　　本文提出了一個融合機載設(shè)備獲取的參數(shù)來簡化位姿估計的計算機視覺導(dǎo)引系統(tǒng)，對計算

2、機視覺導(dǎo)引系統(tǒng)中的輔助降落標志的設(shè)計、識別、跟蹤、導(dǎo)引信息提取進行了研究。本文主要內(nèi)容如下：
　　1）根據(jù)無人駕駛直升飛機降落時先靠近后降落的特點，將無人駕駛直升飛機的導(dǎo)引分為靠近的導(dǎo)引和降落時的導(dǎo)引兩個階段，對不同的導(dǎo)引階段確定了不同的導(dǎo)引方式。研究了計算機視覺導(dǎo)引需要用到的坐標系及其變換關(guān)系，設(shè)計了一個識別快速，在不能完全成像情況下還能提供導(dǎo)引信息的輔助降落標志。
　　2）在靠近導(dǎo)引階段，研究了輔助降落標志的識別算法與跟

3、蹤算法，以及導(dǎo)引信息的提取。對拍攝到的輔助降落標志圖像進行實驗的結(jié)果表明：輔助降落標志易于識別，跟蹤算法對輔助降落標志跟蹤穩(wěn)定，能有效提取出導(dǎo)引信息。
　　3）在降落導(dǎo)引階段，研究了著艦點受風(fēng)浪影響的位置變化規(guī)律，以及由此位置變化和飛機位置降低導(dǎo)致的標志只能部分成像，甚至部分邊緣成像。針對輔助降落標志部分成像的情況，依據(jù)輔助降落標志主體由圓環(huán)構(gòu)成的特點，提出了一個依靠部分圓弧估計得來的圓心位置和圖像中心位置關(guān)系確定導(dǎo)引信息的類四象