航拍圖像海上目標定位系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、隨著“一帶一路”戰(zhàn)略構想的提出與實現(xiàn)，將增加我國管轄水域的船舶交通流量，也對保障海上航行安全和海洋環(huán)境提出了更高的要求。無人機憑借安全、快速等優(yōu)勢逐漸成為海事部門進行船舶交通監(jiān)管和海上搜尋救助的新工具。無人機的應用，彌補了傳統(tǒng)海事巡航裝備在海上應急處置中的不足，提高了海上應急搜救及海事監(jiān)管效率。無人機航拍圖像海上目標定位系統(tǒng)的實現(xiàn)解決了海上目標定位問題，但系統(tǒng)要實際應用還存在一些問題。本文針對航拍圖像海上目標定位系統(tǒng)在應用過程中出現(xiàn)的航

2、拍視頻圖像、GPS與姿態(tài)傳感器采集頻率不一致，以及因海上環(huán)境因素干擾造成的采集數(shù)據(jù)缺失、異常等問題進行研究，以解決系統(tǒng)在應用過程中出現(xiàn)的問題。首先總結并歸納了國內外學者在無人機航拍應用、目標定位技術及航拍數(shù)據(jù)處理等方面的研究成果，根據(jù)航拍圖像海上目標定位系統(tǒng)需求，對目標定位數(shù)據(jù)同步、異常原因及數(shù)據(jù)處理進行了研究。在此基礎提出適合于系統(tǒng)的時間同步點插值數(shù)據(jù)同步算法和模糊控制自適應卡爾曼濾波數(shù)據(jù)處理算法，并對算法進行有效性仿真驗證。最后，應

3、用研究成果對航拍圖像海上目標“一鍵”定位軟件進行補充完善。
　　本文所提出的算法模型經(jīng)仿真驗證表明：根據(jù)海上應用環(huán)境，由時間同步點插值數(shù)據(jù)同步算法和模糊控制自適應卡爾曼濾波數(shù)據(jù)處理算法處理后的GPS與AHRS姿態(tài)數(shù)據(jù)可以滿足航拍圖像海上目標定位的需求。其中，通過以GPS數(shù)據(jù)更新時刻作為同步時刻對AHRS進行同步插值處理后，既可以實現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)之間的同步，又避免了同步時間點AHRS姿態(tài)無數(shù)據(jù)的問題。模糊控制自適應卡爾曼濾波作為航拍圖像