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一種基于視覺的無(wú)人機(jī)定點(diǎn)降落方法與流程

文檔序號(hào):40640071發(fā)布日期:2025-01-10 18:46閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種基于視覺的無(wú)人機(jī)定點(diǎn)降落方法,其特征在于:所述方法包括以下步驟:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺的無(wú)人機(jī)定點(diǎn)降落方法,其特征在于:所述s1中,利用數(shù)據(jù)整合算法,對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行濾波處理,生成精確的高度信息,作為視覺伺服方法選擇的依據(jù),也作為基于圖像視覺伺服中圖像雅可比矩陣計(jì)算的依據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺的無(wú)人機(jī)定點(diǎn)降落方法,其特征在于:所述s2中,先定義無(wú)人機(jī)坐標(biāo)系對(duì)齊的相機(jī)坐標(biāo)系c,無(wú)人機(jī)上的相機(jī)捕捉到的圖像在相機(jī)坐標(biāo)系c下是耦合的,并假設(shè)一個(gè)虛擬平面對(duì)其進(jìn)行解耦;

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于視覺的無(wú)人機(jī)定點(diǎn)降落方法,其特征在于:通過無(wú)人機(jī)搭載的下視攝像頭,無(wú)人機(jī)通過相機(jī)捕捉空間中某一點(diǎn)ep,ep點(diǎn)在相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)cp=[cx?cy?cz]t,在虛擬相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)vp=[vx?vy?vz]t;

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺的無(wú)人機(jī)定點(diǎn)降落方法,其特征在于:所述s3中,當(dāng)無(wú)人機(jī)高度相對(duì)較高時(shí),使用精度較差基于位置的視覺伺服計(jì)算方法,用于減輕控制器輸出壓力;

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于視覺的無(wú)人機(jī)定點(diǎn)降落方法,其特征在于:當(dāng)使用基于位置的視覺伺服時(shí),輸入控制器的期望笛卡爾位置為相對(duì)位置,定義epos=*ppos-ppos,由第一步可知,式中*ppos為相機(jī)測(cè)得無(wú)人機(jī)當(dāng)前的笛卡爾坐標(biāo)系坐標(biāo),ppos為相機(jī)測(cè)得無(wú)人機(jī)目標(biāo)降落點(diǎn)的笛卡爾坐標(biāo)系坐標(biāo),將上式中的誤差作為基于位置的視覺伺服的期望笛卡爾坐標(biāo)輸入到控制器中;

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺的無(wú)人機(jī)定點(diǎn)降落方法,其特征在于:所述s4中,視覺伺服輸出結(jié)果放入控制器中用于抗擾控制,建立系統(tǒng)模型:

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于視覺的無(wú)人機(jī)定點(diǎn)降落方法,其特征在于:設(shè)計(jì)非線性狀態(tài)誤差反饋控制,定義系統(tǒng)跟蹤誤差為e(t)=p*(t)-z1(t)系統(tǒng)控制輸入可由下式的非線性狀態(tài)誤差反饋,得到:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于四旋翼無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于視覺的無(wú)人機(jī)定點(diǎn)降落方法,該方法包括以下步驟:S1:無(wú)人機(jī)通過裝備的超聲波傳感器、激光掃描儀和深度感知攝像頭捕獲飛行高度的初步數(shù)據(jù),用于檢測(cè)機(jī)體高度;利用數(shù)據(jù)整合算法,對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行濾波處理,生成精確的高度信息,作為視覺伺服方法選擇的依據(jù),也作為基于圖像視覺伺服中圖像雅可比矩陣計(jì)算的依據(jù);S2:對(duì)無(wú)人機(jī)圖像特征與圖像坐標(biāo)進(jìn)行描述;S3:根據(jù)無(wú)人機(jī)高度,選擇視覺伺服方法,且無(wú)人機(jī)高度采用高度檢測(cè)傳感器獲得。本發(fā)明能夠在高度較高時(shí)使用基于位置的視覺伺服,在高度較低時(shí)使用基于圖像的視覺伺服進(jìn)行定位,完成基于不同視覺伺服方式下進(jìn)行無(wú)人機(jī)的定點(diǎn)降落的控制器設(shè)計(jì)。

技術(shù)研發(fā)人員:屈宏偉,葉建敏,陳禹平,李哲,譚詩(shī)龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者:中國(guó)鐵塔股份有限公司廣東省分公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/9
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