基于視覺伺服的無人機自主著陸飛行關鍵技術研究.pdf

1、由于現(xiàn)代戰(zhàn)爭環(huán)境的日益復雜，傳統(tǒng)的無人機著陸控制方法有可能不能很好的滿足未來戰(zhàn)爭的需求，因此無人機自主著陸控制技術成為無人機領域的一個研究熱點，也是一項難度大且具有重要戰(zhàn)略應用價值的課題。本文主要對基于視覺伺服的無人機自主著陸飛行控制系統(tǒng)的關鍵技術進行了研究。
　　 首先，研究并設計了基于視覺伺服的無人機自主著陸控制系統(tǒng)的總體結構，包括無人機自主著陸控制體系、總體控制結構的設計和各模塊涉及的關鍵技術分析。
　　 其次，研

2、究了基于模板匹配技術的跑道識別定位算法，并提出了一種基于形態(tài)學的跑道識別和定位方法；在此基礎上，研究了一套無人機自主著陸階段圖像處理算法，該算法能夠很好的檢測出跑道邊緣線和地平線并提取其直線方程參數(shù)。仿真結果表明，所研究的算法能夠很好的識別跑道和提取跑道圖像直線特征。
　　 隨后，研究了基于視覺信息的無人機自主著陸過程中姿態(tài)估計和位置定位算法，尋求出了地面直線和圖像直線間的旋轉(zhuǎn)對應關系。利用該關系，提出了一種基于視覺信息的無人機

3、自主著陸過程中姿態(tài)和位置參數(shù)提取的新方法；并在假設地平線存在的前提下，利用投影幾何關系對已有算法進行改進，提高算法的實時性。實驗結果表明，所提出的算法是實際有效的。
　　 接著，研究并設計了無人機著陸飛行控制器，采用基于時標分離原則的動態(tài)逆控制方法設計無人機著陸飛行控制器。為了消除由于模型不精確和干擾引起的求逆誤差，設計干擾觀測器在線補償動態(tài)逆控制中的求逆誤差，以提高動態(tài)逆飛行控制系統(tǒng)的魯棒性能。同時為了克服干擾觀測器要求將各種