基于視覺的無人機(jī)自動(dòng)著陸定位算法.pdf

1、近幾年無人機(jī)已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)之一，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，半數(shù)以上的無人機(jī)事故均發(fā)生在無人機(jī)著陸階段。造成這種現(xiàn)象的原因是：無人機(jī)在著陸階段，其飛行狀態(tài)、速度、高度、角度、自身構(gòu)型都有很大的變化，在極端情況下，無人機(jī)并不能準(zhǔn)確的估計(jì)當(dāng)前無人機(jī)的位置和速度，當(dāng)無人機(jī)出現(xiàn)失控時(shí)，地面人員執(zhí)行無線遙控需要一定延遲，不能及時(shí)控制無人機(jī)的飛行參數(shù)。因此，要提高無人機(jī)著陸過程的安全性，就必須提高無人機(jī)的自主控制能力，而自主控制能力的提高，與其機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備的

2、信息獲取及應(yīng)用能力密切相關(guān)。傳統(tǒng)的GPS/INS組和導(dǎo)航以及GNSS依賴于衛(wèi)星定位信號(hào)，在存在遮擋或者屏蔽等復(fù)雜環(huán)境情況下，特別是當(dāng)出現(xiàn)信號(hào)屏蔽和遺失的環(huán)境中，傳統(tǒng)方法不能發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。為此近幾年基于機(jī)器視覺的無人機(jī)自動(dòng)著陸興起。本文提出了一種基于HSV彩色直方圖及橢圓擬合、多邊形擬合的著陸目標(biāo)提取和位姿估計(jì)的算法，用來負(fù)責(zé)著陸過程中無人機(jī)位姿估計(jì)。本文的主要工作包括以下內(nèi)容：
　　1.本文提出一種新型降落目標(biāo)模型，目標(biāo)模型

3、由外圍正六邊形、外圓、二層圓、內(nèi)圓、正三角形組成，圓和三角形用于位姿估計(jì)，六邊形用于確定目標(biāo)區(qū)域，各圖形的尺寸比例固定，除了可以與周圍環(huán)境區(qū)分開來，還可以根據(jù)圖形尺寸估計(jì)無人機(jī)位姿。
　　2.本文提出一種目標(biāo)識(shí)別方法，通過圖形顏色特征初步判斷圖像中是否有降落目標(biāo)，橢圓擬合、橢圓過濾，準(zhǔn)確定位目標(biāo)中橢圓位置，多邊形擬合確定著陸目標(biāo)檢測(cè)范圍，根據(jù)同心圓的比例特征及降落目標(biāo)的顏色特征，排除復(fù)雜環(huán)境對(duì)目標(biāo)模型識(shí)別的干擾，并且避免了目標(biāo)錯(cuò)誤