基于惯性传感和视觉方法的无人直升机位姿估计比较研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-13页 |
| 1.1 引言 | 第8-9页 |
| 1.1.1 无人机的发展与应用 | 第8页 |
| 1.1.2 无人机控制技术研究现状 | 第8-9页 |
| 1.2 课题研究背景及意义 | 第9-11页 |
| 1.2.1 研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.2 基于视觉的无人机位姿估计的应用前景 | 第11页 |
| 1.3 本课题研究的主要问题 | 第11-12页 |
| 1.4 主要工作安排 | 第12-13页 |
| 第2章 位置和姿态信号的采集 | 第13-34页 |
| 2.1 引言 | 第13页 |
| 2.2 硬件电路设计和传感器的使用 | 第13-25页 |
| 2.2.1 主控芯片及最小系统 | 第13-16页 |
| 2.2.2 位置姿态采集模块设计 | 第16-21页 |
| 2.2.3 外围模块电路 | 第21-24页 |
| 2.2.4 两版电路PCB图和实物图 | 第24-25页 |
| 2.3 采集系统软件设计 | 第25-30页 |
| 2.3.1 读取到的数据格式及转换 | 第25-28页 |
| 2.3.2 软件设计中的问题分析 | 第28-30页 |
| 2.4 数据读取试验及分析 | 第30-33页 |
| 2.4.1 跟踪性能试验 | 第30-32页 |
| 2.4.2 ADXL345偏移校正 | 第32-33页 |
| 2.5 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 位置和姿态解算 | 第34-45页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 常用姿态更新算法 | 第34-35页 |
| 3.3 四元素法 | 第35-38页 |
| 3.3.1 四元素法与姿态旋转矩阵 | 第35-36页 |
| 3.3.2 四元素微分方程的毕卡求解法 | 第36-37页 |
| 3.3.3 四元素姿态更新 | 第37-38页 |
| 3.4 位姿解算可行性验证试验 | 第38-41页 |
| 3.4.1 静态测试方案 | 第38页 |
| 3.4.2 摇摆测试方案 | 第38页 |
| 3.4.3 静态测试结果 | 第38-40页 |
| 3.4.4 摇摆测试结果 | 第40-41页 |
| 3.5 验证试验中的问题总结 | 第41-44页 |
| 3.5.1 中位值平均滤波 | 第41-42页 |
| 3.5.2 L3G4200D的固有偏差计算 | 第42页 |
| 3.5.3 角增量采样间隔时间 | 第42-44页 |
| 3.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 基于视觉信息的位姿估计 | 第45-59页 |
| 4.1 引言 | 第45页 |
| 4.2 视觉试验方案 | 第45-49页 |
| 4.2.1 位姿估计中涉及到的坐标系 | 第45-47页 |
| 4.2.2 求解位置和姿态 | 第47-49页 |
| 4.3 实际试验应用的处理算法 | 第49-53页 |
| 4.3.1 获取视频图像 | 第50-51页 |
| 4.3.2 内参的标定 | 第51-52页 |
| 4.3.3 运动参数提取与处理 | 第52-53页 |
| 4.4 综合试验平台设计 | 第53-55页 |
| 4.5 综合试验结果分析 | 第55-57页 |
| 4.6 本章小结 | 第57-59页 |
| 结论 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-64页 |
| 致谢 | 第64页 |
