基于衛(wèi)星和視覺結(jié)合的四旋翼飛行器導航定位研究.pdf

1、四旋翼飛行器準確的實時導航定位是確保實現(xiàn)航拍、監(jiān)控、開展地圖創(chuàng)建、自主飛行等的重要保證。近幾年四旋翼飛行器導航定位技術(shù)無論是在理論還是實際應(yīng)用中都取得了豐碩的研究成果，但是對于高精度的導航定位精度還需要進一步的深入研究。隨著機器視覺技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，同時又由于傳統(tǒng)的慣導系統(tǒng)和GPS全球定位系統(tǒng)具有笨重、體積大、價格昂貴、累計誤差大、定位精度低等缺點，視覺導航定位正在成為飛行器導航定位的研究熱點。考慮視覺導航定位與衛(wèi)星導航定位的優(yōu)點，本

2、文采用將綜合運用兩者共同服務(wù)于飛行器的導航定位。本文采用實驗室自主研發(fā)的四旋翼飛行器作為導航定位的研究平臺，利用飛行控制器、機載攝像頭、圖像處理控制器、導航定位子模塊（GPS/電子羅盤）和設(shè)計的地面站等搭建了四旋翼飛行器導航定位系統(tǒng)，并進行了室外相關(guān)飛行實驗。
　　首先，對四旋翼飛行器國內(nèi)外導航定位最新研究現(xiàn)狀進行了介紹，指出現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)缺點，然后結(jié)合本文的研究背景，根據(jù)飛行環(huán)境的要求，為四旋翼飛行器選擇了十字形飛行模式和適當?shù)膶?/p>

3、航定位實現(xiàn)方案。
　　其次，對于四旋翼飛行器的工作原理、模型建立、飛行器控制算法等進行了闡述，介紹了GPS導航定位原理和誤差的來源，分析影響GPS定位精度的主要原因。對光流法的定義、光流法導航定位的理論基礎(chǔ)進行了不同程度的講解。根據(jù)所選導航定位方案構(gòu)建了四旋翼飛行器導航定位系統(tǒng)的總體設(shè)計，分別從硬件和軟件兩個方面進行了介紹。通過圖像處理控制器對視覺攝像頭完成視頻采集與處理，利用光流信息檢測四旋翼飛行器相對地面的水平移動速度。在導航