固定翼无人机视觉自主着陆的仿真验证

摘要

计算机视觉导航技术因其自主性强、无源、信息量丰富、成本低等特点,被誉为未来无人机自主着降的必备手段之一.对于固定翼无人机,视觉自主着陆的研究主要停留在单一软件的数据仿真方面,而着陆作为固定翼无人机最艰难的飞行阶段,有必要针对固定翼无人机的视觉自主着陆方式开展进一步研究.本文将虚拟现实、可视化技术与计算视觉导航算法紧密结合起来,开发了一种固定翼无人机视觉自主着陆仿真验证系统,构建了三维地形、固定翼无人机、机载摄像机和机场地标等模块,能够在复杂三维地形、不同气象条件下对固定翼无人机自主着陆视觉算法进行仿真验证,实时计算和输出无人机着陆所需位置姿态参数,引导无人机的进近着陆.仿真试验结果表明:仅使用机载视觉传感器,结合少量的先验知识即可引导固定翼无人机成功着陆;另外,视觉导航在无人机飞行过程中可提供精度较高的位置和姿态估计值,且距离机场越近,精度越高.