基于支持向量机的无人机视觉障碍检测

自主障碍检测与回避是无人机低高度飞行时保障其生存性的一项关键技术,有重要的研究意义。通过对机器视觉原理的研究,考虑到支持向量机方法能同时减小匹配难度和计算量,实时性能、泛化性能良好,故采用该方法通过离线监督学习,将无人机前视图像分割为天空与非天空2部分,并将非天空部分作为需要回避的障碍,实现无人机基于视觉的障碍检测系统,为后续的视觉制导提供信息。实验结果表明,支持向量机能有效准确地实现图像的天空分割,并具有良好的泛化性能。     

OpenCV图像处理编程研究

OpenCV是一种用于数字图像处理和计算机视觉的函数库,由Intel微处理器研究实验室的视觉交互组开发,采用的开发语言是C++。本文通过学习掌握在OpenCV下进行数字图像处理编程的方法,利用其便利的环境实现了图像的Vincent分水岭分割。在其开源代码中设计了一些基础的数据类型和一些帮助数据类型,以Visual C++集成开发环境做平台实现了允许用户标记的分水岭图像分割。     

基于强化学习的飞行自动驾驶仪设计

针对强化学习在连续状态连续动作空间中的维度灾难问题,利用BP神经网络算法作为值函数逼近策略,设计了自动驾驶仪。并引入动作池机制,有效避免飞行仿真中危险动作的发生。首先,建立了TD强化学习算法框架;然后根据经验将舵机动作合理分割为若干组,在不同的飞行状态时,调取不同组中的动作;其次,构建了BP神经网络,通过飞行过程中的立即奖赏,更新网络的值函数映射;最后,通过数字仿真验证了强化学习自动驾驶仪的性能,仿真结果表明,该算法具有良好的动态和稳态性能。     

基于Matlab的飞艇控制半物理实时仿真系统设计

由于飞艇惯性大,响应时间长,机动性低,为了提高机动性,采用基于LMI线性矩阵不等式的方法设计控制律算法,为了验证飞艇控制律的性能,在Matlab的XPC实时仿真平台基础上,搭建半物理仿真平台,研究了宿主／目标机和飞控计算机及地面操作站之间通过串口和反射光纤组成的反射内存网实现宿主／目标机和飞控计算机及地面操作站之间的信息通讯。系统实时仿真的结果表明,该系统能直观有效地验证各种控制律算法的性能,为飞控算法移植到工程应用中提供了有益的参考。     

基于ARM的微型航姿参考系统设计与实现

针对微小型无人飞行器的控制需要精度高、体积小、功耗低的姿态信息模块,介绍了一种基于MEMS器件与ARM控制器的微型航向姿态参考系统（AHRS）,包括三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁力计和气压高度计,采用四元数法进行姿态解算并给出了磁航向校正的方法,采用LabWindows/CVI开发了上位机界面,能够完成对其输出信号进行实时显示,实际测试中达到较为满意的效果。     

飞行导引系统垂直导引律设计与仿真

为了提高机动性能, 现代飞机的设计开始向放宽静不稳定乃至静不稳定的方向发展, 因此飞行控制律的设计尤为重要;以大型民用客机的开发设计为应用背景,根据飞行仿真的需要,采用非线性动态逆的方法建立了飞机的线性模型,并结合PID控制对飞机的垂直引导方面的控制系统进行分析和设计研究,最后配合Matlab/Simulink 数值仿真方法和Stateflow工具对所设计的控制律进行PID 调参仿真;仿真结果表明:所设计的控制律可以达到所要求的控制精度,具有良好的动态品质。     

Matlab平台DSP自动代码生成技术研究

Oral-DSP编程难度大,耗时长的问题,给出了一种综合运用Matlab软件、CodeComposerStudio（CCS）软件及其内嵌工具和连接软件进行自动代码生成的方法。重点研究DM642EVM板的自动代码生成方法,并以边缘检测实验为例,验证自动生成代码的可执行性。实验结果表明,该代码生成方法不仅具有极高的生成效率,而且灵活易用;生成的可执行代码可以在DSP板上顺利运行,并可取得非常好的处理结果。     

基于ARM内核单片机的四旋翼直升机飞行控制系统设计

四旋翼直升机具有4个呈交叉结构排列的螺旋桨,其独特的构型能够满足复杂环境中的任务需求。文中设计了一种四旋翼直升机飞行控制系统软硬件方案,通过传感器实时采集四旋翼的姿态、高度、位置等信息,采用PID算法设计飞行控制律,以ARM Cortex-M3内核高性能单片机作为主控制器。最后采用CVI开发的地面站软件实现在线数据采集与调参,并通过实际飞行验证了本方案的可行性与稳定性。     

基于四旋翼的空气质量监测系统设计与实现

针对现有空气质量监测手段不能够实现全方位、高机动、立体化监测的缺点,提出一种基于四旋翼飞行器的空气质量监测方法,设计了基于ARM的飞控及数据监测系统、基于FPGA的信号切换系统和基于Lab VIEW的地面数据监测软件。系统将空气数据监测与飞行控制有机结合在一起,设定飞行器目标点高度和位置,能够使飞行器自动飞行至目标点,实时显示当前位置空气质量数据,在实际测试中本系统能够有效完成设定任务。     

利用编队位置保持设备提高机群自主导航能力

本文提出了利用编队位置保持设备的相对定位和数据链功能,提高编队飞机的惯性导航设备定位精度的思路。通过仿真分析,论证了高精度相对定位功能可以延缓惯导位置误差的发散速度,实现较高精度的长航时机群自主导航。