航拍圖像海上目標(biāo)定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著“一帶一路”戰(zhàn)略構(gòu)想的提出與實(shí)現(xiàn)，將增加我國(guó)管轄水域的船舶交通流量，也對(duì)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(jī)憑借安全、快速等優(yōu)勢(shì)逐漸成為海事部門進(jìn)行船舶交通監(jiān)管和海上搜尋救助的新工具。無人機(jī)的應(yīng)用，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)海事巡航裝備在海上應(yīng)急處置中的不足，提高了海上應(yīng)急搜救及海事監(jiān)管效率。無人機(jī)航拍圖像海上目標(biāo)定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)解決了海上目標(biāo)定位問題，但系統(tǒng)要實(shí)際應(yīng)用還存在一些問題。本文針對(duì)航拍圖像海上目標(biāo)定位系統(tǒng)在應(yīng)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(jìn)行研究，以解決系統(tǒng)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題。首先總結(jié)并歸納了國(guó)內(nèi)外學(xué)者在無人機(jī)航拍應(yīng)用、目標(biāo)定位技術(shù)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(biāo)定位系統(tǒng)需求，對(duì)目標(biāo)定位數(shù)據(jù)同步、異常原因及數(shù)據(jù)處理進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)提出適合于系統(tǒng)的時(shí)間同步點(diǎn)插值數(shù)據(jù)同步算法和模糊控制自適應(yīng)卡爾曼濾波數(shù)據(jù)處理算法，并對(duì)算法進(jìn)行有效性仿真驗(yàn)證。最后，應(yīng)

3、用研究成果對(duì)航拍圖像海上目標(biāo)“一鍵”定位軟件進(jìn)行補(bǔ)充完善。
　　本文所提出的算法模型經(jīng)仿真驗(yàn)證表明：根據(jù)海上應(yīng)用環(huán)境，由時(shí)間同步點(diǎn)插值數(shù)據(jù)同步算法和模糊控制自適應(yīng)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(biāo)定位的需求。其中，通過以GPS數(shù)據(jù)更新時(shí)刻作為同步時(shí)刻對(duì)AHRS進(jìn)行同步插值處理后，既可以實(shí)現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)之間的同步，又避免了同步時(shí)間點(diǎn)AHRS姿態(tài)無數(shù)據(jù)的問題。模糊控制自適應(yīng)卡爾曼濾波作為航拍圖像