机载视觉探测与目标定位系统设计与实现

为了解决GPS(Global Position System)定位精度不够高,无法满足无人机完成货物搬运任务的问题,设计并实现了一种以TMS320DM6437为平台的机载视觉探测与目标定位系统,由机载子系统和地面监视子系统组成。机载视觉信息处理子系统利用圆的几何特性改进了经典的Hough变换圆检测算法,在保证精度的同时大大降低了计算量,提高了算法运行效率。同时设计并实现了区分多个相同目标的方案与算法,其冗余机制增强了方案的可靠性。最后搭建了静目标定位测试平台和动目标定位跟踪机载测试系统,验证了系统的可靠性、鲁棒性、实时性和探测精度。     

无人机侦察多目标实时定位技术研究

目标定位是无人机侦察系统中至关重要一步。为增强无人机侦察目标定位的实时性、提高定位精度及侦察效率,提出一种多目标实时定位的方法,建立主次目标定位几何关系及坐标转换模型,结合已知数据信息求取各目标大地坐标,并用蒙特卡洛法分析目标定位误差。最后,基于即将组网成功"北斗二代"卫星导航系统对无人机空中定位,同时采用递归最小二乘算法滤波处理,提高了目标定位精度。研究及实验结果表明,北斗导航定位能够有效提高无人机空中定位精度,且有望达到厘米级精度,同时采用RLS滤波处理能使目标定位精度提高10 m左右。该方法能够有效增强无人机定位实时性,提高定位精度及侦察效率。     

无人机光电设备对地目标单站无源定位方法北大核心CSCD

光电侦察设备已广泛应用于中小型无人机对地侦察,为实现无激光测距信息的无人机光电设备对地目标单站无源定位,提出了基于虚拟椭球的单站无源定位方法,构建了对地目标单站无源定位模型。利用空间射线与虚拟椭球交汇原理,通过等效方位角和等效俯仰角解算、目标高度估计和目标定位解算等步骤,实时获取目标的大地坐标。仿真结果表明,高度估计误差低于500 m条件下,单站无源定位方法可实现经纬度定位精度为10−3°、高度定位精度为150 m的三维目标定位,可实现高于50%置信度的优于10%R无源定位精度的相对定位。     

基于GPS/LBS双模定位人体监护系统的研究

据报道每年中国丢失的儿童、老人、智障患者共有80多万,只有极少数可以被安全找回,再者当今社会经常出现老年人摔倒在地而无人搀扶的情况。为解决此类问题,本文设计了一款基于GPS/LBSS的人体定位监护系统。该系统以ARMSCortex-M3S系列的STM32F103ZE为核心处理器,结合GPS卫星定位模块、无线通信模块、三轴加速度计和三轴陀螺仪以及在VC++平台开发的GIS上位机构成监护系统。该监护系统可根据用户的需求实现实时定位、紧急求救、跌倒检测、电子围栏等功能。定位模式采用GPS/LBS双模式定位,提高定位精度;通信方式采取GSM/GPRS双通信模式,无通信盲区,数据传输稳定。     

光学相关论题 空间光学

V279 2006065477基于GPS和红外成像的新型无人机总体设计=Architec- ture design of a new unmanned aerial vehicle based on GPS and IR imaging[刊,中]/李林(南京理工大学机械工程学院．江苏,南京(210094)),张河//红外技术．—2006,28 (4)．—210-214利用微型惯性测量单元(MIMU)、GPS接收机和红外成像系统等新技术,设计了一种低成本、轻小型的具有制引一体化的复合导航定位的攻击型无人机系统。该无人机具有自动导航定位、目标识别、精确炸点控制等功能。     

系留升空平台光电探测目标的坐标转换误差分析

系留升空平台的目标定位技术在军民领域中具有广泛的应用,定位精度的高低已成为评价无人机、系留升空平台综合性能的一项重要指标。开展了无人升空平台光电探测系统的精度测试研究,对目标高精度定位误差进行分析,推导出光电探测系统误差转换模型,对误差转换坐标进行仿真验证。运用蒙特卡罗思想, 综合分析了升空载荷光电探测系统中各误差参数对定位精度的影响,提出了提高目标高精度定位精度的改进方法,为无人升空平台光电吊舱的目标定位精度、光电吊舱的高精密设计提供了理论基础。     

概率定位算法在全球定位系统模拟实验中的应用

开设了基于声源定位平台模拟GPS的多星定位实验. 引入概率定位算法,推导出理论公式,给出整个问题的求解过程,编写相关的解题程序,得出很好的定位精度.     

TDOA高精度短波定位系统研究与设计

为了解决现有短波无线电监测定位系统中存在接收机系统复杂、定位精度不高的问题,设计了一种基于TDOA高精度短波定位系统;该系统采用软件无线电设计架构,射频前端采用直接带通采样,通过FPGA和CPU进行基带IQ数据提取和传输,采用TDOA和粒子算法对位置干扰源进行估计和定位;并且采用了GPS和PLL相结合时钟方案,以及VPN的数据传输通道;给出了短波定位系统的框图,分析了系统子模块和工作原理;采用该系统对已知的短波信号进行定位,实验结果证明优于传统的定位手段;说明该系统具有使用方便、布站灵活和定位精度高的特点。     

采用AVR控制器的GPS授时与定位装置的设计与制作

本文以解析GPS的时间信息和位置信息为目标,通过使用嵌入式GPS模块和AVR控制器,设计和制作GPS授时与定位装置,实现时间信息和位置信息的解析和显示等问题。本文首先给出了基于GPS模块和AVR控制器的授时与定位装置的整体构架,然后对各个部分的 硬件进行详细设计,给出了硬件设计电路和软件设计框图。最后对所设计的基于GPS模块和AVR控制器的授时与定位装置进行实物制作,证明了设计内容的正确性和可行性,具有一定的实际应用价值。     

多旋翼无人机位置控制系统设计

摘要：为解决小型无人机位置控制系统成本高、控制精度低以及控制性能不稳定等缺点,以自主研发的多旋翼无人植保机作为研究对象来设计位置控制器。设计过程中,飞行器的位置建模误差,模型参数变化、GPS定位精度以及外部扰动（如风速）成为有待解决的难题。为解决上述问题,首先设计了卡尔曼滤波器对反馈所得速度和位置信息进行滤波,并采用参考模型滑模控制理论（Model Reference Sliding Mode Control,MRSMC）设计位置控制器,提高控制系统的鲁棒性。为了验证位置控制器的性能,进行了户外飞行实验,实验结果表明,无论是在悬停还是目标点追踪情况下,所设计控制系统都具有良好的跟踪性与鲁棒性