| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-33页 |
| 1.1 本文研究目的和意义 | 第17-18页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第18-31页 |
| 1.2.1 无人机避障技术现状 | 第18-20页 |
| 1.2.2 环境感知技术现状 | 第20-22页 |
| 1.2.3 环境描述构建技术现状 | 第22-26页 |
| 1.2.4 避障路径规划技术现状 | 第26-31页 |
| 1.3 本文主要研究内容与结构安排 | 第31-33页 |
| 第2章 三维环境感知 | 第33-55页 |
| 2.1 双目立体视觉环境感知 | 第33-46页 |
| 2.1.1 CCD成像模型 | 第33-38页 |
| 2.1.2 双目视觉CCD测量原理 | 第38-40页 |
| 2.1.3 双目视觉CCD标定 | 第40-43页 |
| 2.1.4 双目视觉CCD标定实验 | 第43-46页 |
| 2.2 激光雷达环境感知 | 第46-54页 |
| 2.2.1 2D激光雷达数据采集 | 第47-49页 |
| 2.2.2 2D激光雷达标定 | 第49-50页 |
| 2.2.3 2D激光雷达与双目CCD联合标定 | 第50-51页 |
| 2.2.4 标定过程及实验 | 第51-54页 |
| 2.3 本章小结 | 第54-55页 |
| 第3章 三维数据匹配与融合 | 第55-68页 |
| 3.1 极线校正 | 第55-60页 |
| 3.1.1 极线几何计算 | 第55-58页 |
| 3.1.2 极线校正方法 | 第58-60页 |
| 3.2 稠密立体匹配理论分析 | 第60-62页 |
| 3.2.1 视差与深度图 | 第60-61页 |
| 3.2.2 稠密立体匹配 | 第61-62页 |
| 3.3 CCD图像融合激光雷达数据 | 第62-66页 |
| 3.3.1 雷达深度信息与图像融合 | 第62-64页 |
| 3.3.2 仿真结果与分析 | 第64-66页 |
| 3.4 本章小结 | 第66-68页 |
| 第4章 三维环境重建 | 第68-77页 |
| 4.1 欧氏场景三维重建方法 | 第68-71页 |
| 4.1.1 立体成像几何 | 第68-69页 |
| 4.1.2 最小二乘法 | 第69-71页 |
| 4.2 基于Open CV和Open GL三维重建显示 | 第71-73页 |
| 4.2.1 坐标系的转换与统一 | 第71页 |
| 4.2.2 三角剖分与纹理粘贴 | 第71-73页 |
| 4.3 三维重建软件实现及实验验证 | 第73-76页 |
| 4.3.1 三维重建流程 | 第73-75页 |
| 4.3.2 实验结果与分析 | 第75-76页 |
| 4.4 本章小结 | 第76-77页 |
| 第5章 三维飞行路径规划与避障 | 第77-112页 |
| 5.1 自主飞行规划建模 | 第77-84页 |
| 5.1.1 自主飞行环境表达 | 第77-80页 |
| 5.1.2 自主飞行代价表达 | 第80-82页 |
| 5.1.3 飞行路径约束表达 | 第82-84页 |
| 5.2 进化计算的避障方法 | 第84-100页 |
| 5.2.1 进化计算原理分析 | 第84-87页 |
| 5.2.2 避障飞行路径规划 | 第87-90页 |
| 5.2.3 飞行路径规划进化算法描述 | 第90-94页 |
| 5.2.4 算法仿真实验分析 | 第94-100页 |
| 5.3 蚁群优化的避障方法 | 第100-110页 |
| 5.3.1 蚁群优化原理 | 第100-103页 |
| 5.3.2 三维飞行路径规划算法实现 | 第103-106页 |
| 5.3.3 三维飞行路径规划仿真实验 | 第106-110页 |
| 5.4 本章小结 | 第110-112页 |
| 第6章 四旋翼避障无人机设计实现及实验验证 | 第112-142页 |
| 6.1 动力学模型 | 第112-117页 |
| 6.1.1 转动模型 | 第113-115页 |
| 6.1.2 平动模型 | 第115页 |
| 6.1.3 运动分析 | 第115-117页 |
| 6.2 控制系统结构设计分析 | 第117-123页 |
| 6.2.1 控制律设计 | 第117-120页 |
| 6.2.2 控制器设计 | 第120-123页 |
| 6.3 软硬件平台设计与实现 | 第123-132页 |
| 6.3.1 硬件平台搭建 | 第123-127页 |
| 6.3.2 避障无人机构成 | 第127-129页 |
| 6.3.3 软件总体设计 | 第129-132页 |
| 6.4 飞行实验与分析 | 第132-141页 |
| 6.4.1 无人机飞行测试 | 第133-135页 |
| 6.4.2 姿态控制仿真实验分析 | 第135-137页 |
| 6.4.3 位置控制实验与分析 | 第137-141页 |
| 6.5 本章小结 | 第141-142页 |
| 结论 | 第142-144页 |
| 参考文献 | 第144-155页 |
| 附录 | 第155-156页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第156-157页 |
| 致谢 | 第157-158页 |
| 作者简介 | 第158页 |