自主着陆／着舰技术综述 被引量：31

1

作者 唐大全 毕波 +2 位作者 王旭尚 李飞 沈宁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期550-555,共6页

面对韩美军演、保钓争端等日趋严峻的国际形势,建设强大国防的必要性不言而喻。发展高科技武器,建设强大的海上力量是维持我国周边地区稳定的有效手段。对航空母舰相关技术的研究已经成为目前的热点问题。在对比介绍了陆基飞机和舰载飞... 面对韩美军演、保钓争端等日趋严峻的国际形势,建设强大国防的必要性不言而喻。发展高科技武器,建设强大的海上力量是维持我国周边地区稳定的有效手段。对航空母舰相关技术的研究已经成为目前的热点问题。在对比介绍了陆基飞机和舰载飞机自主降落技术的优点和发展情况之后,从下滑轨迹和导航方式两方面论述飞机降落技术的研究动态,最后对自主着陆/着舰技术进行展望,提出值得继续研究的4个方面,重点指出利用信息融合技术对包括视觉、雷达及其它相关传感器信息进行融合处理是未来飞机降落技术发展的必然趋势。 展开更多

关键词 自主着陆 自主着舰 视觉导航 飞行器降落

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嫦娥五号探测器自主着陆视觉避障方法与评价 被引量：7

2

作者 王立 刘洋 +2 位作者 华宝成 李涛 朱飞虎 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期975-981,共7页

对嫦娥五号探测器的视觉自主避障系统组成、方案及原理进行介绍。采用光学粗避障加激光精避障的两级接力避障模式,在光学粗避障阶段利用K均值聚类对图像障碍进行分割,对分割结果采用Delaunay三角剖分,并设计安全系数评价方法选择安全落... 对嫦娥五号探测器的视觉自主避障系统组成、方案及原理进行介绍。采用光学粗避障加激光精避障的两级接力避障模式,在光学粗避障阶段利用K均值聚类对图像障碍进行分割,对分割结果采用Delaunay三角剖分,并设计安全系数评价方法选择安全落点;在激光精避障阶段提出概率模型评价点云所示区域的着陆安全性。对两级避障的在轨图像利用上述方法进行仿真分析,并对着陆区域的安全性进行评价。结果显示两级避障均合理有效。 展开更多

关键词 嫦娥五号探测器 自主着陆 视觉避障系统

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计算机视觉辅助无人机自主着陆系统 被引量：6

3

作者 白亮 陈楸 滕科嘉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S5期320-321,324,共3页

文中提出了一种利用卡尔曼滤波器对捷联惯导和图像信息进行组合的方法,并给出误差方程,对无人机的进场过程进行了仿真。结果说明,通过对图像和捷联惯导进行组合可以提高无人机入场过程中的定位精度,特别对高度方向的定位精度有很大提高。

关键词 计算机视觉 无人机 自主着陆 卡尔曼滤波

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基于视觉的无人作战飞机自主着陆导航方案 被引量：9

4

作者 陈磊 陈宗基 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期159-163,共5页

提出了基于视觉的无人作战飞机自主着陆组合导航方案.基于视觉的自主着陆组合导航系统,可以根据视觉、惯导、高度表等传感器系统的特点,融合各机载传感器的测量信息,在不依赖外部导航信息的情况下,得到无人作战飞机(UCAV)相对于跑道的... 提出了基于视觉的无人作战飞机自主着陆组合导航方案.基于视觉的自主着陆组合导航系统,可以根据视觉、惯导、高度表等传感器系统的特点,融合各机载传感器的测量信息,在不依赖外部导航信息的情况下,得到无人作战飞机(UCAV)相对于跑道的着陆导航信息.由于视觉信息在导航系统中的重要作用,对计算机视觉算法及其实时性进行了讨论.对如何将视觉信息与惯导、高度表信息融合,构造多速率扩展Kalman滤波器进行了阐述.通过自主开发的“UCAV自主着陆实时仿真验证平台”对该方案进行仿真,得到了满意的结果. 展开更多

关键词 无人作战飞机 导航系统 计算机视觉 KALMAN滤波 自主着陆

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无人机自主着陆过程中合作目标特征点的提取方法研究 被引量：3

5

作者 张勇 徐贵力 +3 位作者 章凤翎 程月华 田裕鹏 王彪 《航空兵器》 2010年第1期25-28,共4页

准确估计无人机着陆时的相对位置和姿态对实现无人机安全着陆具有重要的意义,正确地提取出合作目标中的特征点是一个重要环节。本文提出了一种合作目标特征点的提取方法,首先,通过Sobel算子对合作目标进行边缘检测;然后,利用轮廓跟踪获... 准确估计无人机着陆时的相对位置和姿态对实现无人机安全着陆具有重要的意义,正确地提取出合作目标中的特征点是一个重要环节。本文提出了一种合作目标特征点的提取方法,首先,通过Sobel算子对合作目标进行边缘检测;然后,利用轮廓跟踪获得合作目标的轮廓链码表;最后,利用合作目标的形状特征以及链码的特性,从合作目标的图像中提取出10个特征点。实验结果表明,本文的方法能很好地提取出合作目标的特征点,为后续的无人机姿态信息的精确计算提供了保障。 展开更多

关键词 无人机 自主着陆 合作目标 特征点提取

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基于Matlab/Simulink的无人机自主着陆过程仿真 被引量：2

6

作者 陈晓飞 董彦非 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第11期55-58,63,共5页

为了研究无人机自主着陆过程中高度、速度和飞行轨迹角的变化特性,以提高无人机自主着陆的安全性和精确性,需要对无人机着陆过程进行数学建模。采用模块化设计思想,根据无人机非线性动力学和运动学方程,在Matlab/Simulink环境下建立了... 为了研究无人机自主着陆过程中高度、速度和飞行轨迹角的变化特性,以提高无人机自主着陆的安全性和精确性,需要对无人机着陆过程进行数学建模。采用模块化设计思想,根据无人机非线性动力学和运动学方程,在Matlab/Simulink环境下建立了无人机着陆仿真系统及其分系统模型。通过仿真分析,该模型能够比较真实地描述无人机着陆过程的特性,为更深入地无人机仿真研究打下基础。 展开更多

关键词 无人机 MATLAB/SIMULINK 自主着陆 仿真

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新型的无人机自主着陆地标设计与研究 被引量：3

7

作者 陈勇 刘亨立 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期934-938,共5页

在基于计算机视觉的无人机自主着陆过程中,地标的设计与检测以及无人机位姿估计是其中的关键问题。该文提出了一种基于极坐标变换的无人机位姿估计算法,并设计了新型的着陆地标。首先,充分利用极坐标所需参数少、计算简单的优点,将极坐... 在基于计算机视觉的无人机自主着陆过程中,地标的设计与检测以及无人机位姿估计是其中的关键问题。该文提出了一种基于极坐标变换的无人机位姿估计算法,并设计了新型的着陆地标。首先,充分利用极坐标所需参数少、计算简单的优点,将极坐标变换运用到位姿估计算法中,由此设计了半圆环形状的着陆地标;其次,利用显著性检测算法对地标进行检测,并利用Hough算法提取所检测到的地标中的直线;最后,实验结果表明该算法准确快速,且适用于复杂背景的情况,该地标在无人机自主着陆中是可行的。 展开更多

关键词 自主着陆 地标 极坐标 无人机

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精密进场雷达引导无人机自主着陆综述 被引量：6

8

作者 陈晓飞 董彦非 《航空科学技术》 2014年第1期69-72,共4页

自主安全着陆是当前无人机研究中的一项重要内容。首先介绍和比较了几种引导无人机着陆的方式,分析了各自的优缺点,指出精密进场雷达在引导无人机自主着陆方面有广泛的应用空间,然后介绍了精密进场引导雷达引导无人机自主着陆的过程,最... 自主安全着陆是当前无人机研究中的一项重要内容。首先介绍和比较了几种引导无人机着陆的方式,分析了各自的优缺点,指出精密进场雷达在引导无人机自主着陆方面有广泛的应用空间,然后介绍了精密进场引导雷达引导无人机自主着陆的过程,最后对无人机自主着陆研究进行了展望。 展开更多

关键词 精密进场雷达 无人机 自主着陆

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基于机器视觉的植保无人机自主着陆技术研究 被引量：1

9

作者 于坤林 谢志明 刘肩山 《现代信息科技》 2021年第11期48-51,共4页

鉴于机器视觉导航方式具有安全可靠,导航精度高等优点,文章提出一种基于机器视觉的植保无人机自主着陆算法,并对该算法进行了研究:采用自动阈值的Canny算子对着陆地面图标进行边缘检测和目标识别,采用亚像素级Harris角点检测算法对着陆... 鉴于机器视觉导航方式具有安全可靠,导航精度高等优点,文章提出一种基于机器视觉的植保无人机自主着陆算法,并对该算法进行了研究:采用自动阈值的Canny算子对着陆地面图标进行边缘检测和目标识别,采用亚像素级Harris角点检测算法对着陆地面标志图像进行特征提取和特征匹配,根据特征点匹配估计出无人机相对着陆点地面标志的三维位姿。并采用仿真软件对算法进行了对比实验,验证了所用算法的有效性和准确性。 展开更多

关键词 机器视觉 植保无人机 着陆标志识别 位姿估计 自主着陆

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基于模糊干扰观测器的无人机自主着陆逆控制器设计 被引量：3

10

作者 程士广 姜长生 吴庆宪 《电光与控制》 北大核心 2012年第11期17-20,25,共5页

针对具有显著非线性和不确定性的无人机自主着陆系统,提出基于模糊干扰观测器的非线性动态逆的控制方法,用于降低控制器对不确定性的要求。基于时标分离原则,将无人机自主着陆系统分为快回路、慢回路、非常慢回路和极慢回路,通过在快回... 针对具有显著非线性和不确定性的无人机自主着陆系统,提出基于模糊干扰观测器的非线性动态逆的控制方法,用于降低控制器对不确定性的要求。基于时标分离原则,将无人机自主着陆系统分为快回路、慢回路、非常慢回路和极慢回路,通过在快回路、慢回路和非常慢回路设计动态逆控制律使状态解耦,设计直线下滑和指数拉平的着陆轨迹,并在极慢回路进行跟踪。设计基于模糊系统的干扰观测器,以逼近外部干扰和内部不确定性等复合干扰,基于李雅普诺夫理论证明系统稳定性。最后给出了无人机自主着陆轨迹跟踪控制仿真,仿真结果表明设计控制器具有良好鲁棒性,完成无人机在外界干扰下的自主着陆控制。 展开更多

关键词 自主着陆 模糊干扰观测器 动态逆控制 不确定系统 鲁棒性控制

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图像跟踪技术在无人机自主着陆导航中的应用 被引量：9

11

作者 耿明志 戎亚新 《兵工自动化》 2007年第1期1-2,7,共3页

引导无人机自主着陆,采用2个图像采集分系统的双摄像机视觉导航系统。由图像跟踪技术在图像中锁定无人机,并通过转台记录偏转的角度,以确定无人机的相对空间位置。并采用边缘跟踪算法,获取运动物体的外部轮廓特征,对序列图像进行处理,... 引导无人机自主着陆,采用2个图像采集分系统的双摄像机视觉导航系统。由图像跟踪技术在图像中锁定无人机,并通过转台记录偏转的角度,以确定无人机的相对空间位置。并采用边缘跟踪算法,获取运动物体的外部轮廓特征,对序列图像进行处理,继而实现对运动物体进行识别跟踪。其仿真结果表明跟踪效果良好。 展开更多

关键词 无人机 自主着陆 双摄像机视觉导航 图像边缘跟踪

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固定翼飞行器自主着陆中视觉算法的研究 被引量：2

12

作者 徐宽 王新华 +1 位作者 蔡俊华 吴赛飞 《电子设计工程》 2016年第17期35-38,共4页

固定翼无人机自主着陆引导系统有跟踪速度快、精度高的特点,本文设计并搭建一套基于Adaboost视觉算法的自动着陆引导系统。文中首先介绍了视觉着陆引导系统的原理、组成,并分析其数学模型,其次在使用机器学习Adaboost算法的基础上,通过... 固定翼无人机自主着陆引导系统有跟踪速度快、精度高的特点,本文设计并搭建一套基于Adaboost视觉算法的自动着陆引导系统。文中首先介绍了视觉着陆引导系统的原理、组成,并分析其数学模型,其次在使用机器学习Adaboost算法的基础上,通过使用高斯分布模型以及基于距离的聚类算法提高对单飞行器和多飞行器的识别精度。最后通过仿真实验对视觉识别算法的可靠性,精度进行验证。得到本文设计的自主着陆系统很好的满足固定翼飞机自主着陆的需求的结论。 展开更多

关键词 飞行器控制 导航技术 机器视觉 ADABOOST算法 聚类算法 自主着陆

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基于视觉伺服的无人机自主着陆仿真系统设计 被引量：4

13

作者 杨建业 戚国庆 盛安冬 《电子设计工程》 2019年第11期9-14,共6页

针对四旋翼无人机在地面移动目标上的着陆问题,设计了一种无人机跟踪移动载体并在其上着陆的控制策略。基于AprilTag视觉基准库设计了一个复合的着陆标志,提出了一种基于图像的视觉伺服控制器,当地面目标可视时,仅利用机载单目相机提供... 针对四旋翼无人机在地面移动目标上的着陆问题,设计了一种无人机跟踪移动载体并在其上着陆的控制策略。基于AprilTag视觉基准库设计了一个复合的着陆标志,提出了一种基于图像的视觉伺服控制器,当地面目标可视时,仅利用机载单目相机提供的图像信息,在不进行相对位姿解算的情况下实现在运动目标上的快速着陆,同时利用前馈补偿策略来减小跟踪的稳态误差。在Gazebo仿真环境中搭建了四旋翼无人机模型及着陆场景,通过仿真实验验证了所设计控制策略及伺服控制器的有效性。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 单目视觉 视觉伺服 自主着陆

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基于进场雷达引导的无人机自主着陆控制规律设计与仿真 被引量：1

14

作者 张国喜 董彦非 韩俊豪 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第1期83-88,共6页

为了实现无人机在进场雷达引导下按照预定的航迹自主着陆,进场雷达会实时测量无人机的航迹并和预定航迹比较产生偏差引导信号发送给无人机,无人机在引导信号作用下通过控制系统不断的调整舵面,来改变其所受到的气动力和气动力矩,实现对... 为了实现无人机在进场雷达引导下按照预定的航迹自主着陆,进场雷达会实时测量无人机的航迹并和预定航迹比较产生偏差引导信号发送给无人机,无人机在引导信号作用下通过控制系统不断的调整舵面,来改变其所受到的气动力和气动力矩,实现对着陆姿态和航迹的自主控制。在仿真中采用基于Matlab/Simulink的无人机六自由度非线性数学模型,设计了高度稳定与姿态控制回路,通过对仿真结果的分析,验证了飞行控制系统设计的合理性,实现了无人机按照预定航迹的自主着陆仿真。 展开更多

关键词 无人机 雷达引导 自主着陆 仿真

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基于机器视觉的无人机自主着陆系统研究 被引量：2

15

作者 何嘉林 李奔 《科学技术创新》 2018年第11期18-19,共2页

在20世纪初期,无人机开始进入人们视野,随着社会经济水平的提升无人机技术也不断完善,在无人机技术发展过程中,飞行路线预定位置及着陆位置确定是非常重要的两个方面,研究发现无人机分析过程中其着陆位置准确与否是无人机飞行事故的主... 在20世纪初期,无人机开始进入人们视野,随着社会经济水平的提升无人机技术也不断完善,在无人机技术发展过程中,飞行路线预定位置及着陆位置确定是非常重要的两个方面,研究发现无人机分析过程中其着陆位置准确与否是无人机飞行事故的主要影响因素,因此本文在机器视觉的基础上,对无人机自主着陆系统进行了简单的分析,以便为无人机技术的进一步发展完善提供依据。 展开更多

关键词 机器视觉 无人机自主着陆系统 研究

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基于线特征的无人机自主着陆惯性/视觉导航方法 被引量：9

16

作者 李洪 王大元 +1 位作者 明丽 童栎 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期437-442,共6页

卫星拒止条件下无人机与着陆场站之间的相对位置与姿态测量技术是无人机安全回收、重复使用的关键。惯性/视觉导航方法综合了惯性导航、视觉测量的优势,同时克服了惯性误差发散,视觉测量盲区等问题。针对无人机着陆过程中点特征提取精... 卫星拒止条件下无人机与着陆场站之间的相对位置与姿态测量技术是无人机安全回收、重复使用的关键。惯性/视觉导航方法综合了惯性导航、视觉测量的优势,同时克服了惯性误差发散,视觉测量盲区等问题。针对无人机着陆过程中点特征提取精度易受天气、飞行距离和高度等因素影响的问题,提出了一种基于线特征的无人机自主着陆惯性/视觉导航方法。通过识别机场跑道左右边线与中线,计算由这三条平行线确定的消隐点及消隐线方程,建立基于线特征的视觉相对测量模型,通过坐标系间的转换关系解算无人机在机场坐标系下的位姿,并与惯性导航结果进行数据融合,引导无人机安全着陆。经机载飞行试验验证,所提方法中无人机着陆垂向精度可达10 m,侧向精度达5 m,结果表明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 无人机 自主着陆 惯性/视觉导航 线特征

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高速无人机自主着陆纵向控制技术研究 被引量：6

17

作者 张晗祺 郭志明 +2 位作者 孙宗华 曲文慧 吴了泥 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期881-888,共8页

为了提高无人机自主着陆的控制精度与安全性,以某型高速无人机为研究对象,在陡下滑段采用总能量控制,跟踪高度和速度同时变化的下滑轨迹;在拉起段接入速度控制,并在指数拉起的基础上,采用高斯伪谱轨迹优化方法设计出油门单调减小的速度... 为了提高无人机自主着陆的控制精度与安全性,以某型高速无人机为研究对象,在陡下滑段采用总能量控制,跟踪高度和速度同时变化的下滑轨迹;在拉起段接入速度控制,并在指数拉起的基础上,采用高斯伪谱轨迹优化方法设计出油门单调减小的速度轨迹;基于自抗扰控制方法设计升降速度控制律,实现对触地升降速度的精确控制。最后,在MATLAB/Simulink平台下搭建对象模型,对无人机自主着陆闭环控制系统进行仿真,并采用蒙特卡洛法对存在参数不确定性情况下的控制系统鲁棒性能进行验证。仿真结果表明,所提出的轨迹设计方法与控制结构能够满足着陆性能要求,控制系统具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 无人机 自主着陆 总能量控制系统 指数拉起 高斯伪谱法 自抗扰控制

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基于空间两点的视觉自主着陆导引算法设计

18

作者 魏祥灰 唐超颖 王彪 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期357-365,共9页

为提高无人机着陆效率,从着陆速度向量场和导引律设计两方面研究改进。首先,基于椭圆设计速度向量场,实现飞行路程更短、机动性能要求更低的着陆轨迹。然后,基于像素坐标系与机体坐标系的关系,设计无人机的航迹方位角指令;以椭圆切线方... 为提高无人机着陆效率,从着陆速度向量场和导引律设计两方面研究改进。首先,基于椭圆设计速度向量场,实现飞行路程更短、机动性能要求更低的着陆轨迹。然后,基于像素坐标系与机体坐标系的关系,设计无人机的航迹方位角指令;以椭圆切线方向为参考,结合合作矢量特征,设计航迹倾斜角指令;利用图像信息,设计速度大小指令。最后,理论比较了传统轨迹与提出轨迹对方向机动性性能的要求,给出了轨迹参数与无人机方向机动性性能的关系。利用Simulink搭建系统仿真平台,计算满足要求的合作矢量特征。结果表明,无人机以曲线轨迹准确软着陆到目标,满足实际运用的需要。 展开更多

关键词 垂直起降无人机(VTOL UAV) 自主着陆 视觉导引律 速度向量场 方向机动性能

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基于视觉的无人机自主着陆研究综述 被引量：3

19

作者 钟春来 杨洋 +1 位作者 曹立佳 王喆 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第5期104-114,共11页

无人机被广泛应用于抢险救灾,自主着陆是无人机应用中的关键技术之一。由于精度和干扰的影响,传统的导航技术如GPS和INS往往不能满足着陆阶段的导航要求。基于视觉的自主着陆系统具有自主性强、成本低、功耗低、抗干扰能力强等优点,适... 无人机被广泛应用于抢险救灾,自主着陆是无人机应用中的关键技术之一。由于精度和干扰的影响,传统的导航技术如GPS和INS往往不能满足着陆阶段的导航要求。基于视觉的自主着陆系统具有自主性强、成本低、功耗低、抗干扰能力强等优点,适合应用于无人机自主着陆阶段的导航。本文总结了当前基于视觉的无人机自主着陆领域的研究成果,按相机安装位置和着陆平台类型进行梳理,对其中的关键技术进行了比较和分析,并指出了未来的发展趋势。 展开更多

关键词 无人机 自主着陆 计算机视觉 标识检测 导航

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基于参考轨迹的无人机自主着陆控制系统设计与仿真 被引量：5

20

作者 朱飞翔 高永 孟浩 《海军航空工程学院学报》 2017年第5期463-468,共6页

针对无人机以不同载荷自主着陆时,固定的纵向参考轨迹线不能满足着陆速度及其他着陆参数对轨迹的要求的问题,文章根据无人机不同的飞行性能和着陆性能要求,设计纵向着陆轨迹,结合着陆过程的控制逻辑,设计控制律。并通过Matlab/Simulink... 针对无人机以不同载荷自主着陆时,固定的纵向参考轨迹线不能满足着陆速度及其他着陆参数对轨迹的要求的问题,文章根据无人机不同的飞行性能和着陆性能要求,设计纵向着陆轨迹,结合着陆过程的控制逻辑,设计控制律。并通过Matlab/Simulink建立无人机的自主着陆阶段的仿真模型,验证了设计的着陆轨迹和着陆控制律满足着陆性能要求。 展开更多

关键词 无人机 自主着陆 轨迹设计

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