不稳定平台无人机回收光测技术研究

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1、ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用◎博士论坛@不稳定平台无人机回收光测技术研究苑云“2，张小虎“2，朱肇昆1～，尚洋“2YUANYunl～，ZHANGXiaohul～，ZHUZhaokunl～，SHANGYan91’21．国防科学技术大学航天与材料工程学院，长沙4100732．图像测量与视觉导航湖南省重点实验室，长沙4100731．CollegeofAerospaceandMaterialsEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha

2、410073，China2．HunanKeyLaboratoryofVideometricsandVisionNavigation，Changsha410073，ChinaYUANYun，ZHANGXiaohu，ZHUZhaokun，eta1．OpticalmeasurementresearchonrecoveryofUAVonunstableplatform：EngineeringandApplications，2012，48(9)：1-5．Abstract：AimingattheaccuraterecoveryoftheUAV(UnmannedAer

3、ialVehicle)onunstableplatformespeciallytheswayingplatform，aguidingmethodofopticalmeasurementisused．Thekeytorecoveryistoeliminatetheimpactofswayingplatformonmeasurement，thatistocalculatetherelativepositionandattitudebetweentwocoordinatesystems．Fortheminimumconfigurationofthreecorr

4、espondingpoints，manyoftheotheralgorithmsareusuallysingular．ItissolvedbytwicerotationexpressedbytwoEuleranglevectorsinthispaper．Anindoorsimulativereal．timemeasurementsystemisdesignedbasedonthisprinciple．AbsolutepositionandattitudeofUAV,usedforre·covery,arecalculatedthroughthereal．

5、timetrackingandmeasuringandCOOrdinatetransformation．Alargenumberofexperimentshaveshowedthatthemethodiscorrect，effectiveandhasagoodperformanceonrealtime，stabilityandprecision．Theimpactofswayingplat·formonmeasurementanderrorSOurcesareanalyzedindetail，whichprovidesexperimentalsuppor

6、tforthepracticalapplication．Keywords：UnmannedAerialVehicle(UAV)recovery；opticalmeasurement；unstableplatform；sway；real—time；Eulerangle摘要：针对不稳定平台尤其是晃动平台对无人机的精确回收，采用光学测量的引导方法。回收的关键在于消除平台晃动对测量的影响，即解算坐标系问相对位姿。在三点最小配置情形下，其他多数算法常存在奇异性。利用两组欧拉角向量表示的两次坐标系旋转来解决。基于此原理设计了室内实时测量模拟试验系统，通过实时跟踪、交

7、会测量与坐标转换最终得到无人机在惯性系中的位置和姿态，用于回收。大量试验验证了方法正确有效、实时性和稳定性好、位姿精度高。详细分析了平台晃动对回收的影响及误差来源，为实际应用提供试验支持。关键词：无人机回收；光学测量；不稳定平台；晃动；实时；欧拉角DOI：10．3778／j．issn．1002—8331．2012．09．001文章编号：1002—833l(2012)09—0001．05文献标识码：A中图分类号：TP391无人机精确回收一直是无人机研究领域中的难题之一，也是我国无人机发展和研制中所要亟待解决的问题⋯。而不稳定平台对无人机回收存在更多的问题，

8、其中之一是回收平台晃动给回收造成的影响嘲。因此研究动平台对无人机的精确回收具有十