面向超小型無人旋翼機著陸的仿生雙目異向運動系統(tǒng).pdf

1、超小型無人旋翼機由于其靈活性好、攜帶方便、價格適中等優(yōu)點，在現(xiàn)代軍事和民用方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在應(yīng)用需求的促進下，最近10年來，超小型無人旋翼機在世界范圍內(nèi)經(jīng)歷了一個黃金發(fā)展時期，目前基本以能夠?qū)崿F(xiàn)空中自主飛行，但著陸還主要依靠遙控。這在一定程度上限制了超小型無人旋翼機的推廣應(yīng)用。近年來，超小型無人旋翼機的自主著陸成為國際上一個熱點研究問題。 實現(xiàn)自主著陸的難點之一就是：要求在20米范圍內(nèi)獲取高精度高度信息反饋給飛行控制

2、單元，并實現(xiàn)著陸的零盲區(qū)控制。精確的高度控制尤為重要，特別是在近地面2米范圍內(nèi)時，下洗氣流的地效影響很大，很小的高度偏差也將會影響旋翼機姿態(tài)控制造成著陸點很大的位置偏差和沖擊，甚至撞機或摔機。如今，測量高度信息的方法有很多，GPS、超聲波、激光、視覺系統(tǒng)等等。其中，應(yīng)用較多的方案之一是雙目立體視覺測高系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中，人們發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的雙目立體視覺測高系統(tǒng)存在近遠(yuǎn)端距離的測量不能兼顧，即近端盲區(qū)大小和遠(yuǎn)端的測量精度高低之間存在矛盾。所以

3、，本文提出一種仿生雙目異向運動系統(tǒng)，用來克服這對矛盾。 仿生雙目異向運動系統(tǒng)依靠模擬人眼的異向運動來消除傳統(tǒng)雙目立體視覺系統(tǒng)存在近端盲區(qū)。所以，該系統(tǒng)可以在保證遠(yuǎn)端精度的前提下，通過模擬人眼的異向運動，旋轉(zhuǎn)攝像頭，讓著陸目標(biāo)標(biāo)靶始終處于攝像頭所攝圖像的中心，來消除近端盲區(qū)，實現(xiàn)雙目視覺系統(tǒng)的高精度及零盲區(qū)。該系統(tǒng)主要包括云臺、攝像頭、云臺控制單元。它是一個典型的機電一體化系統(tǒng)，涉及圖像處理、計算機視覺、飛行力學(xué)、自動控制、機械、