四轴飞行器视觉导航系统设计

摘要

本发明属于视觉导航领域，具体为一种四轴飞行器视觉导航系统设计，包括有视觉系统模块，惯导测量模块，视觉图像无线传输模块，视觉图像处理模块，飞行器运动控制模块，采用机载相机、惯性测量元件，实现在线测量，而通过无线传送的方式将采集的信息离线处理，在无线传送回机载高速处理器从而实现控制，这样解决了飞行器重量与控制精制的要求，在导航算法中加入延迟信息补偿解决传输延迟的问题。本设计提出的四轴飞行器视觉导航系统具有重要的应用价值。

主权项

本发明设计一种四轴飞行器视觉导航系统，实现利用视觉图像信息和惯性测量元件确定载体位置的功能。本发明所采用的技术方案是：一种四轴飞行器视觉导航系统，包括有视觉系统模块(1)，惯导测量模块(2)，视觉图像无线传输模块(3)，视觉图像处理模块(4)，飞行器运动控制模块(5)。其特征在于：视觉系统模块(1)为机载相机和定时电路，实现视觉图像的采集和传输计时，为下一步图像处理做准备；惯导测量模块(2)利用陀螺仪和加速度计及压力传感器测量飞行器的方向、加速度、压力(高度)信息，得到后续载体位置估计的惯导数据；视觉图像无线传输模块(3)实现机载相机与图像处理计算机间、图像处理计算机与微处理器间的无线传输；视觉图像处理模块(4)由离线计算机组成，实现图像特征提取、跟踪、识别，给出基于图像信息的四轴飞行器的位置估计；飞行器运动控制模块(5)基于微处理器、控制算法实现四轴电机转速控制。