Метод определения положения наземной цели беспилотником с монохромным наблюдением

XIA Xiaohua ,  

ZHOU Yanru ,  

MA Xinzhe ,  

CAO Bin ,  

XIE Jichen ,  

摘要

В ответ на проблему зависимости традиционных методов определения положения наземных целей с помощью монохромного зрения беспилотников от априорной информации о цели или сцене и низкой точности позиционирования предлагается метод точного определения положения наземной цели беспилотником с использованием максимум двух точек наблюдения. Во-первых, были учтены факторы, влияющие на точность позиционирования, такие как изменение позы беспилотника и положения подвеса, смещение центра вращения подвеса от центра масс беспилотника, а также смещение оптического центра системы изображения от центра вращения подвеса, и была построена модель проекции наземной цели в географической системе координат носителя, что повысило универсальность модели для наблюдения наземных целей беспилотником; во-вторых, в зависимости от ровности поверхности земли были разработаны алгоритмы позиционирования наземных целей на основе одной и двух точек наблюдения, и с помощью построения геометрических уравнений эффективно были решены координаты положения цели. На примере беспилотника Phantom 4-RTK, посредством моделирования Монте-Карло и реальных экспериментов, были проанализированы факторы, влияющие на точность позиционирования наземной цели беспилотником, и подтверждена эффективность предложенного метода. Результаты моделирования показали, что максимальная точность позиционирования наземной цели беспилотником Phantom 4-RTK может достигать дециметрового уровня, а точность измерения высоты и углов положения подвеса являются основными факторами, влияющими на ошибку позиционирования; стабильность позиционирования обеспечивается при угле пересечения между двумя точками наблюдения и целью более 60°; результаты реальных экспериментов показали, что при высоте полета беспилотника 10-20 м ошибка позиционирования с использованием одного наблюдения на ровной поверхности составляет 0,34 м, что на 60% меньше, чем у существующих методов, ошибка позиционирования с использованием двух наблюдений на неровной поверхности составляет 0,47 м, что меньше на 92,27%. Предложенный метод может обеспечить точное позиционирование целей как на ровной, так и на неровной поверхности, имея хорошие перспективы применения.

关键词

беспилотник;позиционирование цели;монохромное зрение;две точки наблюдения

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website