无人机载荷航拍控制系统设计

针对无人机(UAV)遥感航拍过程中相机载荷参数自动化控制与飞行航迹实时跟踪的问题,提出一种能自动完成相机载荷控制与航拍控制的设计方案.首先,系统根据实验要求实时获取所在地理位置信息及环境预判信息,再根据相机控制参数表进行参数编码;然后,通过通信口发送自定义协议指令集给硬件控制电路,完成相机载荷参数设置并进行拍摄,同时航迹规划软件实时记录飞行轨迹地理坐标信息.系统设计使硬件控制平台和软件数据处理相结合,实现软硬协同控制.经无人机飞行验证,与单一参数航拍控制模式相比,该系统能根据不同的拍摄环境和拍摄场景进行相机参数的自动化控制与飞行轨迹实施跟踪.     

多旋翼无人机地面控制站软件系统设计与开发

针对多旋翼无人机自主飞行实时监控需求,开发了一套完整的多旋翼无人机地面控制站软件系统;根据多旋翼无人机地面控制站软件总体设计分析,基于功能模块化思想,分别设计并实现了飞行监控、飞行任务管理、二维与三维结合的导航电子地图以及数据库技术等功能,为无人机的实时监控提供了有力保障;地面控制站软件系统的三个用户主界面简约美观,能够实时切换,便于地面操作员对无人机的飞行监管;最后,通过某型多旋翼无人机的飞行作业,对地面控制站软件系统进行了全方位测试;实验测试有效地证实了该地面控制站软件系统具有完善的监控功能,操作简便,完全满足无人机地面控制站需求,已经作为标配软件提供给用户使用。     

整体式自动化物料运输系统防拥堵调度策略

为解决自动化物料运输系统中的车辆拥堵问题,提高生产运输效率,根据混合布局建立轨道的图网络模型,提出基于实时交通信息的动态调度方法.在调度过程的运输任务指派和运输路径规划阶段均使用加入交通信息的预测时间,运输任务指派根据系统状态变化使用匈牙利算法动态求解,路径规划也会根据轨道权重变化选择最快到达目的地的路径.实验结果表明,提出方法可以有效缓解车辆拥堵,减少晶圆的平均运输周期.     

基于八叉树的复杂产品模型实时绘制技术

给出基于OpenSceneGraph场景模型的信息提取方法,利用八叉树对场景模型进行分割和视锥体剔除,有效提高了实时绘制的效率,尤其是对浏览场景细节时的绘制效率提高最为明显.采用基于分页技术的Pagelod方法,实现模型的动态调度,以减少I/O的负载,满足在有限硬件条件下虚拟场景中复杂产品模型的实时绘制要求.     

一种结合内在动机理论的移动机器人环境认知模型

无人机视频由于拍摄的位置和场景不断移动,环境参数亦不断变化,采用以往针对固定场景的去雾方法不能达到最佳效果.为了使无人机视频去雾算法具有自适应性,提出一种基于滚动时域粒子群优化的视频去雾算法.将基于周期和事件混合驱动的滚动调度策略与粒子群算法(PSO)相结合,对可调去雾参数进行滚动优化调整,当与上次优化的帧间隔数大于阈值或环境和场景发生改变时,启动粒子群优化算法重新选取最佳去雾参数.针对无人机视频,分别应用所提出算法和固定去雾参数算法进行实验和对比分析,实验结果表明,对于环境因素动态变化的视频,所提出算法比固定去雾参数算法具有更好的对比度和视觉效果.     

基于Multigen的无人机任务飞行仿真系统

介绍基于Multigen仿真软件Multigen Creator, Creator Terrain Studio和Vega Prime的无人机任务飞行仿真系统,在Vega Prime中建立无人机的飞行控制运动函数,实现无人机模型在虚拟仿真场景中的六自由度运动。基于.NET 2003环境下多线程编程技术和SBS网络数据传输,实现该系统的实时应用。仿真结果表明该系统能较好地模拟无人机作战飞行任务。     

基于深度学习的无人机图像语义分割算法研究

已有关于无人机视觉的图像语义分割算法多数是对遥感图像进行分割,无法表现地面细节信息,导致无人机在低空飞行任务中的实时自主环境感知存在障碍。针对该问题,提出一种低空无人机实时图像语义分割方法。设计一种新型的超网络体系结构,在编码器的最后一层加入一个上下文头权重生成模块,在编码器编码结束前生成解码器中每个块的权重,以减少预测时网络的参数量和计算量,达到实时分割的效果。在解码器中,利用局部连接层机制设计一种动态分片卷积算法,在面对跨越多个分片的大型分割对象时充分考虑上下文语义信息,使解码器中每个卷积核的权重随输入特征图的空间位置而变化,同时利用动态权重针对性地分割不同物体,最大程度地提高网络的自适应性。在低空无人机视觉图像数据集上的实验结果表明,该方法对于建筑、道路、静态车等类别图像的平均交并比为66.3%,预测速度达到37.9帧/s,与MSD、ABCNet算法相比,其分割精度分别提升9.3和2.5个百分点。     

无人机嵌入式飞行控制系统软件设计方法

目前,小型无人机飞行控制多采用前后台系统实现;针对前后台系统功能简单,实时性差等缺点,在μC/OS-- Ⅱ操作系统下,对以ARM处理器为核心的嵌入式小型无人机飞行控制系统软件进行了完整设计;首先阐述了系统的基本原理并引入实时内核,接着对系统任务进行了划分,并对任务的调度管理和通信机制给出了详细设计和分析,最后通过地面测试和试飞实验对所设计的系统软件进行了验证;结果表明,该系统软件符合飞控系统设计要求.     

小型固定翼无人机定点降落轨迹跟踪与控制

自动降落是无人机自主性的重要指标之一,具有自动定点降落的小型固定翼无人机能够实现自动撞网、自动钩拦阻索等降落回收方式,对无人机的实际应用有巨大的意义.本文给出了一种小型固定翼无人机定点降落的控制方案,使用扩张状态观测器和基于动压的增益调度解决了动压变化对无人机飞行品质的影响,使用速度矢量和侧偏距控制方法引导无人机实现定点降落.     

面向图像三维重建的无人机航线规划

随着无人机技术的发展,无人机序列影像三维重建越来越受到人们的关注。为完整重建任务区域的三维模型并减少无人机飞行功耗,提出一种面向图像三维重建的无人机航线规划算法。针对凸多边形任务区域,在图像重叠度和时间连续性的要求下,基于光栅法规划扫描航线并结合最佳扫描方向使得转弯次数最少。借助Gazebo仿真平台,对比验证了无人机按照该算法规划的航线飞行时功耗更小,且拍摄得到的序列影像能够重建任务区域三维模型。