基于视觉的运动估计和无人机实时制导方法

admin · 发表于 2022-5-16 21:33:29

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雅宝题库解析：
论文主要研究基于视觉信息的无人机运动估计与目标跟踪制导算法。基于对静态图像和视频序列理解和解释的计算机视觉技术得到广泛的研究和应用，涉及到图像处理、机器人视觉、模式识别、运动估计以及目标跟踪等领域。近年来，各种基于视觉的无人机自主导航与制导题目更是开辟了视觉技术新的研究和应用领域。基于仿生机理，利用视觉传感器可以提供无人机自主导航与制导系统必要的信息，并降低导航与制导传感器的成本。视觉传感器由于其被动和低可探测性等特点，在军事应用领域也得到了广泛的研究和应用。论文主要目标是开发基于单目视觉图像序列的运动估计与目标跟踪算法以及实时的无人机制导与控制算法，主要研究工作和创新性研究成果如下：1．采用图像特征跟踪和迭代的扩展卡尔曼滤波算法相结合，设计了一种从单目图像序列中进行运动参数估计和无人机运动控制的方法. 2．采用图像处理和模式识别相结合，设计了一种从单目道路交通图像序列中进行运动车辆速度估计和运动目标跟踪的方法，实现了道路交通流的监控与车辆的自动跟踪和速度估计。3．基于机载单目视觉测量信息与非线性扩展信息滤波相结合，设计了一种无人机对运动目标自主跟踪的制导与控制方法。在建立目标非线性视觉观测模型和非线性动态模型基础上，采用扩展信息滤波实现了对目标运动预测及状态参数估计。4．基于导引势场法和李雅普诺夫稳定性理论，设计了一种新的具有抗风干扰和视距保持的无人机运动目标跟踪方法。首先针对静止目标和无风情况，设计了基于导引势场法的无人机视距保持目标跟踪航向角控制方法。并推广到有风干扰和运动目标的情况，设计了无人机航向角补偿量，实现了存在风干扰情况下对运动目标的视距保持稳定跟踪，并采用李雅普诺夫稳定性理论证明了该方法可以控制无人机收敛于视距保持的盘旋圆周。

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