| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 多旋翼飞行器国内外发展历程及研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 多旋翼飞行器发展历程 | 第10-12页 |
| 1.2.2 多旋翼飞行器国外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.3 多旋翼飞行器国内发展现状 | 第13-14页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第14-16页 |
| 2 四旋翼飞行器的结构设计及强度分析 | 第16-30页 |
| 2.1 多旋翼飞行器的选型 | 第16-21页 |
| 2.1.1 +型多旋翼 | 第16页 |
| 2.1.2 x型多旋翼 | 第16-17页 |
| 2.1.3 Y3型与H4型多旋翼 | 第17页 |
| 2.1.4 新型四旋翼飞行器的飞行原理 | 第17-21页 |
| 2.2 新型四旋翼飞行器的方案设计 | 第21-24页 |
| 2.2.1 机架 | 第21页 |
| 2.2.2 电调 | 第21-22页 |
| 2.2.3 正反桨 | 第22-23页 |
| 2.2.4 飞控 | 第23-24页 |
| 2.3 新型四旋翼飞行器的结构设计 | 第24-26页 |
| 2.3.1 设计要求 | 第24-25页 |
| 2.3.2 机身结构设计 | 第25-26页 |
| 2.4 无人机结构强度有限元分析与优化 | 第26-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 3 四旋翼飞行器的姿态解算及系统建模 | 第30-45页 |
| 3.1 基于四元数算法的姿态解算 | 第30-41页 |
| 3.1.1 四元数 | 第30-34页 |
| 3.1.1.1 四元数的表达方式 | 第31页 |
| 3.1.1.2 四元数的大小——范数 | 第31-32页 |
| 3.1.1.3 四元数的运算 | 第32-34页 |
| 3.1.2 四元数与坐标变换矩阵之间的关系 | 第34-39页 |
| 3.1.3 四元数初始值的获取和规范化处理过程 | 第39-41页 |
| 3.2 四旋翼飞行器的数学建模 | 第41-44页 |
| 3.2.1 四旋翼飞行器的运动学建模 | 第41-43页 |
| 3.2.2 四旋翼飞行器的动力学建模 | 第43-44页 |
| 3.2.2.1 线运动方程 | 第43-44页 |
| 3.3 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 飞行器室内飞行躲避障碍物系统的设计 | 第45-59页 |
| 4.1 障碍物的检测 | 第45-47页 |
| 4.2 无人机躲避障碍物系统设计与实现 | 第47-54页 |
| 4.2.1 超声波传感器 | 第47-50页 |
| 4.2.2 超声波避障板 | 第50-52页 |
| 4.2.3 飞行控制系统与超声波控制板通信 | 第52-54页 |
| 4.3 避障策略的制定及飞行试验 | 第54-58页 |
| 4.3.1 避障飞行测试 | 第55页 |
| 4.3.2 测试平台的搭建 | 第55-56页 |
| 4.3.3 US-100采集距离数据的处理 | 第56-57页 |
| 4.3.4 避障飞行实验 | 第57-58页 |
| 4.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 5 飞行器机载摄像头室内场景三维重建技术 | 第59-77页 |
| 5.1 基于机器视觉的三维重建原理分析 | 第59-60页 |
| 5.2 摄像头的标定 | 第60-65页 |
| 5.2.1 Kinect摄像头简介 | 第61-63页 |
| 5.2.2 Kinect摄像头的标定 | 第63-65页 |
| 5.3 Kinect摄像头的三维重建过程 | 第65-70页 |
| 5.3.1 特征提取 | 第66-69页 |
| 5.3.1.1 SIFT特征提取算法 | 第66页 |
| 5.3.1.2 SURF特征提取算法 | 第66-68页 |
| 5.3.1.3 SIFT算法和SURF算法的比较 | 第68-69页 |
| 5.3.2 特征匹配 | 第69页 |
| 5.3.3 三维点云变换矩阵的计算 | 第69-70页 |
| 5.4 多帧RGB-D数据处理 | 第70-71页 |
| 5.5 实验效果分析 | 第71-76页 |
| 5.5.1 单帧室内场景效果图的点云显示 | 第71-72页 |
| 5.5.2 RANSAC优化初始匹配实验结果 | 第72-73页 |
| 5.5.3 基于SIFT算法和SURF算法重建效果的输出对比 | 第73-74页 |
| 5.5.4 基于SURF算法的多帧图像三维重建 | 第74-76页 |
| 5.6 本章小结 | 第76-77页 |
| 总结和展望 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-82页 |
| 致谢 | 第82-84页 |
| 攻读研究生阶段发表的学术论文及科研成果 | 第84-85页 |