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一种小型无人旋翼机高度信息融合方法
  • ISSN号:1002-0446
  • 期刊名称:机器人
  • 时间:0
  • 页码:432-439
  • 分类:TP249[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]北京航空航天大学惯性技术国家级重点实验室新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室,北京100191
  • 相关基金:国家杰出青年科学基金资助项目(60825305);国家自然科学基金资助项目(60905056);国家973计划资助项目(2009CB72400102).
  • 相关项目:基于复合分层干扰观测器的小型无人定翼飞行器自主起降控制方法研究
中文摘要:

针对小型无人旋翼机在起降过程中由于地效、外扰作用造成的高度传感器量测信息不精确的问题,提出一种基于单目视觉信号的高度获取方法,利用改进的大津法及仿射不变矩的方法提高目标识别的准确性;并针对视觉图像受噪声干扰、气压传感器存在误差积累、GPS测量精度不精确以及超声量程有局限性的问题,提出一种基于残差信息的自适应卡尔曼滤波,将视觉信息、气压高度计、GPS和超声高度信息进行融合,以提高全量程的高度估计的精度.最后通过静态测试实验、自主悬停以及自主降落实验验证本方法的有效性.

英文摘要:

Focusing on the low precision of the altitude sensors for the small unmanned aerial rotorcraft (SUAR) due to the ground-effect and external disturbances in the process of taking off and landing, a method based on monocular vision is proposed to get altitude information. With the improved Ostu method and the affine invariant moments, the system can realize the high precision target recognition. Furthermore, to deal with the problems of the image noise, the measurement error for the barometric sensor and GPS (global positioning system), and the limited measurement range of ultrasonic sensor, an adaptive Kalman method based on residual error is proposed to fuse the data of altitude information from vision system, barometric altimeter, GPS and ultrasonic sensors. Thus, the SUAR can get altitude information of high precision in whole measuring range. Finally, the effectiveness of the proposed method is tested by the static test, hovering flight test and automatic landing test.

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期刊信息
  • 《机器人》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院沈阳自动化研究所
  • 主编:王越超
  • 地址:沈阳市南塔街114号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:jqr@sia.ac.cn
  • 电话:024-23970050
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0446
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1137/TP
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊(2000年)
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11997