基于視覺(jué)伺服的無(wú)人機(jī)自主著陸飛行關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、由于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境的日益復(fù)雜，傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)著陸控制方法有可能不能很好的滿足未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的需求，因此無(wú)人機(jī)自主著陸控制技術(shù)成為無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，也是一項(xiàng)難度大且具有重要戰(zhàn)略應(yīng)用價(jià)值的課題。本文主要對(duì)基于視覺(jué)伺服的無(wú)人機(jī)自主著陸飛行控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　 首先，研究并設(shè)計(jì)了基于視覺(jué)伺服的無(wú)人機(jī)自主著陸控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，包括無(wú)人機(jī)自主著陸控制體系、總體控制結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和各模塊涉及的關(guān)鍵技術(shù)分析。
　　 其次，研

2、究了基于模板匹配技術(shù)的跑道識(shí)別定位算法，并提出了一種基于形態(tài)學(xué)的跑道識(shí)別和定位方法；在此基礎(chǔ)上，研究了一套無(wú)人機(jī)自主著陸階段圖像處理算法，該算法能夠很好的檢測(cè)出跑道邊緣線和地平線并提取其直線方程參數(shù)。仿真結(jié)果表明，所研究的算法能夠很好的識(shí)別跑道和提取跑道圖像直線特征。
　　 隨后，研究了基于視覺(jué)信息的無(wú)人機(jī)自主著陸過(guò)程中姿態(tài)估計(jì)和位置定位算法，尋求出了地面直線和圖像直線間的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系。利用該關(guān)系，提出了一種基于視覺(jué)信息的無(wú)人機(jī)

3、自主著陸過(guò)程中姿態(tài)和位置參數(shù)提取的新方法；并在假設(shè)地平線存在的前提下，利用投影幾何關(guān)系對(duì)已有算法進(jìn)行改進(jìn)，提高算法的實(shí)時(shí)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的算法是實(shí)際有效的。
　　 接著，研究并設(shè)計(jì)了無(wú)人機(jī)著陸飛行控制器，采用基于時(shí)標(biāo)分離原則的動(dòng)態(tài)逆控制方法設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)著陸飛行控制器。為了消除由于模型不精確和干擾引起的求逆誤差，設(shè)計(jì)干擾觀測(cè)器在線補(bǔ)償動(dòng)態(tài)逆控制中的求逆誤差，以提高動(dòng)態(tài)逆飛行控制系統(tǒng)的魯棒性能。同時(shí)為了克服干擾觀測(cè)器要求將各種