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基于激光测距与单目视觉的微型无人机室内目标人物搜索方法研究 认领
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作者 高天禹 马雨婷 +3 位作者 韩成哲 蔡博 翁睿 张立宪 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期971-982,共12页
微型无人机一般指尺寸在10 cm以下的超小体积无人机,其载荷能力有限,无法携带高性能传感器及机载计算机,在执行自主飞行任务方面存在困难.本文在导航和识别方面提出了一种在微型无人机上装配单目相机及激光传感器实现室内目标人物搜索... 微型无人机一般指尺寸在10 cm以下的超小体积无人机,其载荷能力有限,无法携带高性能传感器及机载计算机,在执行自主飞行任务方面存在困难.本文在导航和识别方面提出了一种在微型无人机上装配单目相机及激光传感器实现室内目标人物搜索的方案.为在含有多房间的复杂室内环境中到达目标人物所在区域,本文基于激光测距路径规划实现了微型无人机的"沿边"搜索,完成了对室内主要区域的遍历式查找.同时,设计了一种基于地面站辅助云计算,结合全卷积神经网络单目图像深度恢复与深度阈值图的路径规划方法,在激光无法正常工作时完成导航任务并优化"沿边"飞行过程中冗余的搜索路径.为检测并跟踪搜索过程中出现的目标人物,本文采用YOLOv3目标检测算法对人脸、躯干、人手等多部位进行检测,并采用剪枝化设计降低了其检测耗时.为确保目标面部特征丢失时仍能对其进行持续跟踪,本文提出了一种人脸识别与躯干检测切换式的跟踪方案,同时能通过检测到的手部位置信息,对目标的意图进行实时判断.经实验比对,本文的算法有效缩短了搜索过程的飞行距离,提升了目标追踪的成功率. 展开更多
关键词 微型无人机 室内导航 深度恢复 深度阈值图 目标识别跟踪
微型无人机飞行工况视频监测及图像处理与目标识别研究 认领
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作者 柴西林 边涛 邵照勇 《现代计算机》 2020年第26期76-79,共4页
基于微型四旋翼无人机的飞控平台,搭载无线传感器和摄像头,监测无人机飞行工况中速度、高度、经纬度、电机转速和电池电量等实时飞行信息,以及飞行器周边的视频信息等。通过计算机对监控图像进行分析和处理,进行目标物的识别,指导无人... 基于微型四旋翼无人机的飞控平台,搭载无线传感器和摄像头,监测无人机飞行工况中速度、高度、经纬度、电机转速和电池电量等实时飞行信息,以及飞行器周边的视频信息等。通过计算机对监控图像进行分析和处理,进行目标物的识别,指导无人机完成某些特定的工作,并实现对无人机监测到的交通视频中车道线、车辆检测识别等应用。 展开更多
关键词 微型无人机 飞行模式 视频监测 目标识别
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适用于地质灾害调查的微型无人机航线控制系统设计与实现 认领 被引量:3
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作者 马娟 张鸣之 +4 位作者 冯振 黄喆 薛跃明 石爱军 邵海 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期37-41,50共6页
传统的地质灾害野外调查手段已经不能满足日益增长的快速获取信息的需求以及国家精细化地质调查的要求,因此近年来掌上机、无人机、In SAR、高精度遥感等技术在地质灾害调查研究领域得到了不同程度的应用。文章紧密结合地质灾害调查数... 传统的地质灾害野外调查手段已经不能满足日益增长的快速获取信息的需求以及国家精细化地质调查的要求,因此近年来掌上机、无人机、In SAR、高精度遥感等技术在地质灾害调查研究领域得到了不同程度的应用。文章紧密结合地质灾害调查数据采集业务需求和工作流程要求,以微型无人机为采集端,采用无人机技术、地理信息技术和图像融合技术,基于Android系统设计了适用于地质灾害野外调查微型无人机航线控制系统,开发了航线规划、智能续飞、图像快拼、离线地图以及针对不同形态灾害体的不同拍摄模式等功能,实现采集流程全自动化,为地质灾害调查人员提供了快速、便捷的无人机遥感影像数据采集手段,为地质调查工作提供了直观、精准的数据支撑。 展开更多
关键词 地质灾害调查 微型无人机 航线控制系统 遥感影像
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基于红外光电的手势无人机控制系统设计 认领 被引量:1
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作者 唐明明 陈波 《自动化技术与应用》 2019年第9期113-116,共4页
为实现无人机控制的创新性与多样化,设计了具备手势识别并控制无人机飞行方向的控制器系统模型。以STC15L2K08S2作为微控制器,红外光电传感器作为手势信息识别设备,对无人机控制器的硬件搭配、电路以及程序编译进行阐述。通过实验模型制... 为实现无人机控制的创新性与多样化,设计了具备手势识别并控制无人机飞行方向的控制器系统模型。以STC15L2K08S2作为微控制器,红外光电传感器作为手势信息识别设备,对无人机控制器的硬件搭配、电路以及程序编译进行阐述。通过实验模型制作,结果表明光电传感器获取手势并控制无人机飞行方向具有可行性,同时整个控制器具备无人机飞行高度控制、初始飞行方向微调、飞行控制锁定与解锁的功能。 展开更多
关键词 微控制器 红外光电 手势 无人机
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基于微型无人机航测的大比例尺地形图测绘 认领 被引量:5
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作者 罗伟国 薛国建 李博 《油气储运》 CAS 北大核心 2019年第2期173-178,184共7页
微型无人机航测技术凭借其成本低廉、机动灵活、操作简单的特点,被广泛应用于地理空间信息数据获取。为了研究其能否应用于大比例尺地形图测绘,测量精度是否能达到规范要求,借鉴传统航空摄影测量方法,在某管道测绘中的29个测区应用微型... 微型无人机航测技术凭借其成本低廉、机动灵活、操作简单的特点,被广泛应用于地理空间信息数据获取。为了研究其能否应用于大比例尺地形图测绘,测量精度是否能达到规范要求,借鉴传统航空摄影测量方法,在某管道测绘中的29个测区应用微型无人机航测技术。通过优化微型无人机航飞设计、合理布设地面像控点、全面进行空中三角测量加密等操作,得到了正射影像图和地面高程模型。利用野外实测方法验证微型无人机测量结果,结果表明:微型无人机航测技术平面精度满足规范要求,可以应用于大比例尺地形图的平面测量。 展开更多
关键词 微型无人机 航测 影像 地形图
基于金字塔LK光流法及超声传感的微型无人机障碍识别优化研究 认领
6
作者 祝奔奔 万舟 王亮 《陕西理工大学学报:自然科学版》 2019年第1期47-53,共7页
针对在有雾或能见度低的情况下,传统的光流算法在微型无人机障碍物辨识过程中准确性低、适应性差等问题,采用了一种基于金字塔LK光流法结合超声传感的避障方法。主要进行金字塔分布式检测,经超声波传感器探测目标,用测得的光流数据与IM... 针对在有雾或能见度低的情况下,传统的光流算法在微型无人机障碍物辨识过程中准确性低、适应性差等问题,采用了一种基于金字塔LK光流法结合超声传感的避障方法。主要进行金字塔分布式检测,经超声波传感器探测目标,用测得的光流数据与IMU值融合后进行Kalman滤波处理,与设定的阈值进行比较,判断是否为障碍物,以提高微小型无人机障碍物辨识准确性。通过搭建无人机试验平台,对实验结果进行比较、分析,验证了方法的可行性。 展开更多
关键词 微型无人机 金字塔LK光流法 超声传感 障碍识别
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微型无人机小区域地形图快速测绘新方案实践 认领
7
作者 张军 焦永清 +1 位作者 吴永春 韩立钦 《矿山测量》 2019年第2期70-73,共4页
文中利用微型无人机进行航空摄影,以Pix4d为平台获取测区数字表面模型及正射影像图,结合ARCGIS空间分析功能、CASS制图功能快速获取满足要求的3D数据,实现单兵快速地形图测绘的效果,提高了小区域地形图测绘的效率、降低了成本,可作为小... 文中利用微型无人机进行航空摄影,以Pix4d为平台获取测区数字表面模型及正射影像图,结合ARCGIS空间分析功能、CASS制图功能快速获取满足要求的3D数据,实现单兵快速地形图测绘的效果,提高了小区域地形图测绘的效率、降低了成本,可作为小区域地形图测绘的技术方案。 展开更多
关键词 微型无人机 3D数据 地形图测绘 ARCGIS CASS
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无人机平台下的行人目标检测 认领 被引量:1
8
作者 徐斌 黎宁 +2 位作者 朱含杉 徐智 周挥宇 《计算机与数字工程》 2019年第8期1935-1940,共6页
无人机对地面目标的自主检测是智能巡航中至关重要的问题。近年来随着深度学习的崛起,卷积神经网络被尝试应用在目标识别领域。论文应用深度可分离的卷积结构设计了适用于无人机行人小目标检测的轻量卷积神经网络模型。使用无人机实拍... 无人机对地面目标的自主检测是智能巡航中至关重要的问题。近年来随着深度学习的崛起,卷积神经网络被尝试应用在目标识别领域。论文应用深度可分离的卷积结构设计了适用于无人机行人小目标检测的轻量卷积神经网络模型。使用无人机实拍样本在NVIDIA1080ti平台进行验证,处理速度可达到82帧/秒。 展开更多
关键词 深度学习 视觉显著性 行人目标检测 无人机
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太阳能微型无人机气动效率计算方法 认领
9
作者 卢翔 徐显超 曾琼芝 《中国民航大学学报》 CAS 2019年第2期11-16,22共7页
针对太阳能-锂电池混合动力微型无人机低雷诺数、巡航速度范围大的问题,对可能使用的翼型进行数据拟合,统计并建立雷诺数与翼型阻力关系函数,得出低雷诺数对气动力影响的计算方法,同时进行尾翼配平阻力计算,修正巡航速度变化对气动力的... 针对太阳能-锂电池混合动力微型无人机低雷诺数、巡航速度范围大的问题,对可能使用的翼型进行数据拟合,统计并建立雷诺数与翼型阻力关系函数,得出低雷诺数对气动力影响的计算方法,同时进行尾翼配平阻力计算,修正巡航速度变化对气动力的影响。通过FLUENT仿真及实际飞行测试,验证了该计算方法的可行性。 展开更多
关键词 微型无人机 气动效率计算 低雷诺数 配平阻力 飞行实验
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基于多点约束的微小型无人机自主定位技术 认领
10
作者 徐喜梅 何成龙 +1 位作者 黄大庆 徐诚 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第5期49-54,共6页
在复杂环境下,卫星导航信号容易受到干扰,导致无人机卫星定位失效。提出了一种基于多点约束的微小型无人机自主定位技术,通过机载光电测量平台对多个地面目标点进行观测,根据地面目标点、像点和摄像机光心三点共线的几何关系建立无人机... 在复杂环境下,卫星导航信号容易受到干扰,导致无人机卫星定位失效。提出了一种基于多点约束的微小型无人机自主定位技术,通过机载光电测量平台对多个地面目标点进行观测,根据地面目标点、像点和摄像机光心三点共线的几何关系建立无人机自主定位数学模型,并结合最小二乘估计求解无人机自身空间位置。通过实验验证该方法的可行性与鲁棒性,实验结果表明该方法能够在误差允许的范围内获取无人机位置信息,可一定程度上丰富无人机自主定位理论。 展开更多
关键词 微小型无人机 自主定位 最小二乘估计 坐标转换
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微小型无人机单站无源交叉定位 认领 被引量:1
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作者 廖薇 车延庭 +1 位作者 赵俊杰 郭丽姝 《电子信息对抗技术》 2018年第4期11-15,共5页
微小型无人机对辐射源进行单站无源定位具有灵活性高,机动性好,隐蔽性强等特点。介绍了通过微小型无人机的机动对固定辐射源进行无源定位的算法,并进行误差分析和仿真。仿真试验表明:该方法能够实现固定辐射源的定位,且具有较好的定位... 微小型无人机对辐射源进行单站无源定位具有灵活性高,机动性好,隐蔽性强等特点。介绍了通过微小型无人机的机动对固定辐射源进行无源定位的算法,并进行误差分析和仿真。仿真试验表明:该方法能够实现固定辐射源的定位,且具有较好的定位精度。 展开更多
关键词 微小型无人机 无源定位 误差分析 无人机机动
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基于MPU-6050和UKF的姿态测量系统设计 认领
12
作者 陶子涵 高国伟 徐万芝 《传感器世界》 2017年第11期17-21,共5页
运动体姿态角度测量是姿态控制的重要组成部分。以微小型无人机姿态测量为应用背景,设计了一种基于整合型6轴运动传感器模块MPU-6050的姿态测量系统,针对MPU-6050存在精度低、漂移大而使得系统测量精度下降,且微小型无人机在复杂工... 运动体姿态角度测量是姿态控制的重要组成部分。以微小型无人机姿态测量为应用背景,设计了一种基于整合型6轴运动传感器模块MPU-6050的姿态测量系统,针对MPU-6050存在精度低、漂移大而使得系统测量精度下降,且微小型无人机在复杂工作环境时系统出现典型的非线性的问题,提出将无迹卡尔曼滤波算法(UKF)应用于系统的姿态估计,并使用三轴转台检验了系统对各个姿态角度的测量效果。实验验证了姿态测量系统的有效性,并与EKF姿态解算对比,验证了UKF算法的优越性。 展开更多
关键词 微小型无人机 姿态估计 MPU-6050 无迹卡尔曼滤波(UKF)算法
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复杂山地环境下微型无人机安全起降研究及应用 认领
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作者 袁超 胡继勋 +3 位作者 罗鼎 胡艳 连蓉 钱进 《地理空间信息》 2016年第3期7-9,共3页
通过技术整合和原型机研发,解决了复杂山地环境下微型无人机起飞、降落、航迹规划等关键技术环节,并通过多次试飞实验验证了研究成果的稳定性和有效性,对山地环境下无人机在国情监测、资源调查、灾害应急等领域的推广应用具有重要意义.
关键词 微型无人机 山地环境 安全起降 航摄应用
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适于滑坡监测的小型无人机遥感系统构建及其应用 认领 被引量:3
14
作者 林海玉 黄海峰 +4 位作者 龙晶晶 李梦园 胡乃利 李剑南 张磊 《三峡大学学报:自然科学版》 CAS 2016年第5期53-58,共6页
构建小型无人机遥感系统,实现对滑坡等地质灾害的常态化监测,对于防灾减灾具有重要现实意义.本文以近年来利用小型无人机遥感针对三峡库区滑坡开展的多次监测实践为基础,构建了一套适于开展滑坡监测的包括无人机机体及飞控、拍摄系统、... 构建小型无人机遥感系统,实现对滑坡等地质灾害的常态化监测,对于防灾减灾具有重要现实意义.本文以近年来利用小型无人机遥感针对三峡库区滑坡开展的多次监测实践为基础,构建了一套适于开展滑坡监测的包括无人机机体及飞控、拍摄系统、地面监控等在内的小型无人机遥感系统,并详细阐述了包括航线规划、相机拍照设定、飞行前检查、飞行作业、飞行后检查等在内的滑坡监测流程,最后介绍了具体实例.结果表明,利用小型无人机遥感系统可以获取滑坡正射影像、数字高程模型等遥感成果,进而快速圈定变形区,解决地面调查难以发现或准确确定变形范围的问题. 展开更多
关键词 滑坡 监测 小型无人机 遥感系统
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基于ZigBee的温室大棚环境监测系统研究 认领 被引量:2
15
作者 张开生 张盟蒙 《陕西理工学院学报:自然科学版》 2015年第6期18-22,共5页
为了实现对温室大棚的自动化、智能化管理,采用ZigBee技术和GPRS技术,设计了基于微型无人机的温室大棚环境监测系统。监测系统以PC机为控制核心,通过各种传感器和微型无人机进行环境数据的采集和农作物生长状态信息的获取,经由无线收发... 为了实现对温室大棚的自动化、智能化管理,采用ZigBee技术和GPRS技术,设计了基于微型无人机的温室大棚环境监测系统。监测系统以PC机为控制核心,通过各种传感器和微型无人机进行环境数据的采集和农作物生长状态信息的获取,经由无线收发模块CC2430和GPRS网络完成数据的传输,最终将采集到的数据信息直观地显示在PC机上。系统将无线ZigBee网络与微型无人机采集模块相结合,实现对温室大棚农作物生长状态的实时监测。 展开更多
关键词 微型无人机 ZIGBEE网络 温室大棚 实时监测
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飞翼布局无人机微射流控制参数影响数值模拟 认领 被引量:1
16
作者 许晓平 周洲 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3293-3303,共11页
开展了微射流控制参数对飞翼布局无人机(UAV)气动特性影响规律的研究.建立的流动控制模型及数值模拟技术经过了TAU0015翼型流动控制试验校核.设计了布置于飞行器前缘和1%c处的8套阵列式微射流控制方案,研究了微射流技术的气动控制效... 开展了微射流控制参数对飞翼布局无人机(UAV)气动特性影响规律的研究.建立的流动控制模型及数值模拟技术经过了TAU0015翼型流动控制试验校核.设计了布置于飞行器前缘和1%c处的8套阵列式微射流控制方案,研究了微射流技术的气动控制效果,分析了典型流动控制参数对控制效能的影响规律.研究结果表明:微射流技术可以有效改善飞翼布局UAV大迎角下的流动分离现象,升力系数增幅达25%,布置于飞行器前缘和内翼段的射流激励器控制效果较优,较大的射流动量系数对流场影响较大,最优的无量纲射流频率为1. 展开更多
关键词 主动流动控制 微射流 飞翼 无人机 气动特性 流动控制参数
基于直线稀疏光流场的微小型无人机姿态信息估计方法研究 认领 被引量:2
17
作者 关震宇 李杰 +2 位作者 杨欢 徐蓓蓓 刘畅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1851-1859,共9页
针对无人飞行器视觉导航系统的需求,提出一种基于直线稀疏光流场的微小型无人机姿态信息估计方法。研究了图像直线稀疏光流场的概念,并推导出该种稀疏光流场的计算方法;在直线稀疏光流场的基础上,建立了地平线投影模型,并提出一种基于... 针对无人飞行器视觉导航系统的需求,提出一种基于直线稀疏光流场的微小型无人机姿态信息估计方法。研究了图像直线稀疏光流场的概念,并推导出该种稀疏光流场的计算方法;在直线稀疏光流场的基础上,建立了地平线投影模型,并提出一种基于直线稀疏光流场的飞行器俯仰角速度、滚转角速度和偏航角速度等姿态信息的估计方法;分别使用文中提出的直线稀疏光流场的计算方法和Horn算法对一组测试图像进行数值仿真,仿真结果显示在图像边缘附近,直线稀疏光流场的计算方法与经典的Horn算法具有相近的精度,但时间开销减小到后者的6%;使用无人机航拍图像序列对于基于直线稀疏光流场的飞行器姿态信息算法进行离线仿真,并对比同时搭载的角速度陀螺的测量结果,结果显示,使用文中所述的基于直线稀疏光流场的无人机姿态提取方法可以估计飞行器的俯仰、偏航、滚转三通道角速度信息,其最大绝对估计误差除滚转通道小于±10°/s外,其余两通道均小于±5°/s,并对于误差产生的原因进行了进一步讨论。 展开更多
关键词 飞行器控制、导航技术 直线稀疏光流场 微小型无人机 姿态信息估计 视觉导航
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基于微小型无人机的遥感信息获取关键技术综述 认领 被引量:131
18
作者 汪沛 罗锡文 +2 位作者 周志艳 臧英 胡炼 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第18期1-12,共12页
近年来,基于微小型无人机的遥感信息获取技术广泛应用在农业领域。采用微小型无人机遥感信息平台获取农田作物信息,具有运行成本低、灵活性高以及获取数据实时快速等特点,是目前农田作物信息快速获取的主要方法之一,是精准农业发展... 近年来,基于微小型无人机的遥感信息获取技术广泛应用在农业领域。采用微小型无人机遥感信息平台获取农田作物信息,具有运行成本低、灵活性高以及获取数据实时快速等特点,是目前农田作物信息快速获取的主要方法之一,是精准农业发展的重要方向。该文主要对微小型无人机遥感技术平台的发展、遥感信息获取技术、遥感图像的处理与解析、以及微小型无人机遥感平台应用在作物信息监测和生产管理等方面进行了深入剖析,强调了遥感信息获取与解析技术的重要性和存在的问题,受微小型无人机飞行稳定性和载荷量的限制,如何实时快速准确地调整机载遥感传感器的姿态使被测目标始终处于监测视野中,并实现图像信息的远距离获取与传输,以及如何处理和解析无人机遥感系统获取高质量的遥感图像是微小型无人机遥感技术能否被广泛应用在各研究领域的关键技术。最后,提出了增强无人机飞行控制系统的高稳定性、遥感图像的精确获取及数据的实时传输和高精度的图像后处理方法,对作物信息监测技术的发展和应用具有重大意义,是实现大面积精准农业生产管理决策的重要依据。 展开更多
关键词 农业 遥感 图像处理 微小型无人机 作物监测
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微型激光推动无人机的高精度QCL驱动器设计 认领
19
作者 刘飞 林君 +1 位作者 王言章 陈晨 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期75-77,共3页
为了能够利用激光烧蚀原理驱动微型无人机,设计了量子级联激光器( QCL)驱动器。其主要包括电压产生模块、内环反馈恒流源模块、外环反馈模块、保护电路等。本QCL驱动器能够产生高精度的注入电流,且注入电流与驱动电压线性度达到99.93... 为了能够利用激光烧蚀原理驱动微型无人机,设计了量子级联激光器( QCL)驱动器。其主要包括电压产生模块、内环反馈恒流源模块、外环反馈模块、保护电路等。本QCL驱动器能够产生高精度的注入电流,且注入电流与驱动电压线性度达到99.93%。利用本驱动器对中心波数为2083 cm-1的QCL激光器进行驱动测试,QCL激光器输出功率可达到130 mW。结果表明,本驱动器可用于微型无人机。 展开更多
关键词 微型无人机 QCL驱动器 高精度 线性度
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改进的UPF方法及其在MUAV组合导航中的应用 认领 被引量:1
20
作者 邵玮 祝小平 +1 位作者 周洲 赵刚 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2013年第5期462-466,共5页
针对微小型无人机组合导航系统中出现的非线性环节,以及微小型无人机特殊的飞行环境易导致GPS信号因受到遮挡而时断时续的情况,提出一种改进的无迹粒子滤波(UPF)方法。利用带有残差约束的自适应渐消方法对UPF进行约束和改进,通过... 针对微小型无人机组合导航系统中出现的非线性环节,以及微小型无人机特殊的飞行环境易导致GPS信号因受到遮挡而时断时续的情况,提出一种改进的无迹粒子滤波(UPF)方法。利用带有残差约束的自适应渐消方法对UPF进行约束和改进,通过加强最新量测信息在状态估计中的作用,达到迅速应对系统突变、减缓滤波器发散的目的,增强系统鲁棒性。仿真结果表明,相比于无迹卡尔曼滤波(UKF)和粒子滤波(PF),该方法能有效改善滤波性能、抑制滤波发散、提高组合导航系统的定位精度,且在GPS重新捕获信号时具有更快速的重定位能力。 展开更多
关键词 微小型无人机 组合导航 无迹粒子滤波 自适应渐消滤波
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