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题名基于序列帧图像的无人机视觉着陆相对位姿测量方法
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作者
尚克军
魏永树
扈光锋
徐策
明丽
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机构
北京自动化控制设备研究所
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出处
《中国惯性技术学报》
北大核心
2025年第5期455-461,共7页
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基金
国防科技重点实验室基金项目(2021-JCJQ-LB-070-16)。
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文摘
卫星拒止条件下无人机与机场跑道的相对位姿信息的精确测量是无人机实现重复使用的关键。视觉相对位姿测量以其自主性、精度高的优势,为无人机自主着陆提供有效技术途径。但在实际工程应用中,基于单帧图像提取的跑道视觉特征进行跑道相对位姿测量时,精度及鲁棒性易受环境变化、成图质量等因素影响。针对该问题,提出了一种基于序列帧图像的无人机自主着陆相对位姿测量方法。在单帧图像跑道关键特征提取的基础上,通过连续多帧图像建立序列历史帧与当前帧的单应关系,将序列历史帧图像提取结果映射到当前帧图像上,继而通过优化算法获得稳定准确的跑道特征,最终基于点线综合特征解算无人机相对机场跑道的位置与姿态。机载飞行数据离线仿真结果表明,所提方法前向相对位置测量精度平均提升10%,且在1000~0 m阶段实现米级侧向和垂向相对位置的连续可靠测量,有效提升了无人机着陆相对位姿测量算法的鲁棒性与精度。
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关键词
无人机视觉着陆
序列帧
单应关系
相对位姿测量
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Keywords
UAV visual landing
sequential frame
homography
relative position and attitude measurement
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分类号
V249.31
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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