视觉辅助的小型无人直升机自主降落研究
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第12-14页 |
| 1.2 自主降落研究的现状 | 第14-17页 |
| 1.3 基于视觉自主降落的技术难点 | 第17-19页 |
| 1.3.1 视觉导航 | 第17-18页 |
| 1.3.2 地面效应 | 第18-19页 |
| 1.4 论文主要内容及章节安排 | 第19-22页 |
| 1.4.1 论文主要内容 | 第19页 |
| 1.4.2 论文章节安排 | 第19-22页 |
| 第2章 无人直升机系统平台 | 第22-34页 |
| 2.1 系统飞行平台 | 第22-23页 |
| 2.2 系统主要硬件模块 | 第23-28页 |
| 2.2.1 主控计算机 | 第24-25页 |
| 2.2.2 视觉图像处理系统 | 第25-26页 |
| 2.2.3 导航子系统 | 第26-27页 |
| 2.2.4 地面站监测系统 | 第27页 |
| 2.2.5 其他子模块 | 第27-28页 |
| 2.3 系统软件平台 | 第28-33页 |
| 2.3.1 飞控系统软件架构 | 第28-31页 |
| 2.3.2 系统进程间通信的软件实现 | 第31-33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 有地面效应的直升机非线性建模 | 第34-56页 |
| 3.1 相关坐标系定义 | 第34-35页 |
| 3.1.1 地面坐标系 | 第34页 |
| 3.1.2 机体坐标系 | 第34-35页 |
| 3.1.3 坐标系之间转换 | 第35页 |
| 3.2 地面效应对升力的影响分析 | 第35-42页 |
| 3.2.1 地面效应分析 | 第36页 |
| 3.2.2 地效升力测量实验 | 第36-37页 |
| 3.2.3 有无地效总距和升力的关系对比 | 第37-40页 |
| 3.2.4 不同高度地效作用大小分析 | 第40-42页 |
| 3.3 力和力矩的计算 | 第42-48页 |
| 3.3.1 直升机动力学方程 | 第42-43页 |
| 3.3.2 直升机悬停时候的平衡方程 | 第43-46页 |
| 3.3.3 直升机悬停平衡方程的简化求解 | 第46-48页 |
| 3.4 地面效应的验证 | 第48-52页 |
| 3.4.1 SIMULINK模型的建立 | 第48-49页 |
| 3.4.2 存在地效的模型仿真验证 | 第49-52页 |
| 3.5 直升机模型的线性化 | 第52-54页 |
| 3.6 本章小结 | 第54-56页 |
| 第4章 基于视觉的自主降落控制策略 | 第56-70页 |
| 4.1 控制器的设计 | 第56-59页 |
| 4.1.1 横纵向控制器设计 | 第56-58页 |
| 4.1.2 垂向控制器设计 | 第58-59页 |
| 4.2 视觉导航控制策略 | 第59-63页 |
| 4.2.1 水平方向控制策略 | 第59-62页 |
| 4.2.2 垂直方向控制策略 | 第62-63页 |
| 4.3 近地面控制策略 | 第63-65页 |
| 4.3.1 近地面降落过程 | 第63-64页 |
| 4.3.2 近地面降落速度的选取 | 第64-65页 |
| 4.4 自主降落控制流程 | 第65-68页 |
| 4.5 本章小结 | 第68-70页 |
| 第5章 自主降落实验结果 | 第70-86页 |
| 5.1 实验设计 | 第70-72页 |
| 5.1.1 地效范围之外的降落 | 第70-71页 |
| 5.1.2 地效范围之内的降落 | 第71-72页 |
| 5.2 实验结果 | 第72-81页 |
| 5.2.1 实验1数据 | 第72-74页 |
| 5.2.2 实验2数据 | 第74-77页 |
| 5.2.3 实验3数据 | 第77-80页 |
| 5.2.4 实验4数据 | 第80-81页 |
| 5.3 实验总结 | 第81-86页 |
| 第6章 总结和展望 | 第86-90页 |
| 6.1 论文的主要研究内容和贡献 | 第86-87页 |
| 6.2 未来研究展望 | 第87-90页 |
| 参考文献 | 第90-96页 |
| 作者攻读硕士期间完成的科研成果 | 第96页 |
| 作者简介 | 第96页 |
