无人机视觉导航算法

摘要：

为保证无人机着陆精度和安全性，提出了一种无人机自主着陆视觉导航位姿解算方法。首先对机载相机进行标定，获取相机参数；然后综合考虑地标形状和尺寸、地标角点几何分布和角点数量对位姿估计精度的影响，设计了“T”型着陆地标形状和尺寸参数，将地标轮廓提取和角点检测算法相结合，得到几何分布好、数量适中的8个角点用于位姿解算，保证了位姿解算精度；为减少LK (Lucas-Kanade)光流法稳定跟踪地标的处理时间，直接将提取的这8个角点作为LK光流法检测和跟踪的输入，保证了算法实时性；最后利用三维空间到二维像平面投影关系对飞行位姿参数进行实时解算。实验结果表明：算法具有较高估计精度，算法平均周期为76.756 ms(约13帧/s)，在速度较低的着陆阶段基本满足自主着陆视觉导航的实时性要求。

关键词：无人机、光流法、视觉导航、坐标转换、位姿解算

所属期刊栏目：45

分类号：V249(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国防预研基金Y42013010181,Y420150401XX；国家部委十二五科技项目Y31011040315；中央高校基本科研业务费专项资金NSIY191414

在线出版日期：2016-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：0726005-1-0726005-9