空中机器人高度计设计与目标识别技术的研究

摘要

课题以中国自动化学会机器人竞赛工作委员会和科技部高新技术研究发展中心举行的中国空中机器人大赛为研究背景，以空中机器人为研究载体，以比赛规则为课题设计的要求，结合实验室实际技术和设备情况，研究了微型高度计的设计、视频图像的传输及地面目标的识别。 首先本文介绍了空中机器人的发展历史及分类情况，并阐述了国内外空中机器人大赛的现状和技术水平。结合中国空中机器人大赛，介绍了本课题组的空中机器人项目并对自己承担的任务加以说明；接着详细介绍了针对南航某型空中机器人对自主控制和导航，目标自动搜索时候的高度值需要，设计的基于SCP1000-D01 的微型高度计。经实验室测试，满足实际系统的要求，并就其性能和同类产品做了比较；然后探讨了空中机器人图像传输系统的一般结构。考虑到实验室现有技术水平后确定了无线视频传输系统和在地面处理目标对象识别的方案，以及系统硬件的选择；再对空中机器人目标识别算法进行了初步研究。根据大赛要求识别的静止车队的目标，提出了利用目标物体不变矩特征量来实现基于向量机（SVM）的目标识别算法,实验证明该方法比较有效。最后论文对空中机器人整个系统的下一步工作进行了一定的探讨和展望。