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拒止环境下基于双目相机的无人机自主导航系统设计

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拒止环境下基于双目相机的无人机自主导航系统设计

作者：杨轶南京理工大学

学位级别：硕士

近年来,无人机在工业巡检、农业植保、航空摄影以及搜索救援等方面有着越来越多的应用,在这些应用过程中由于GPS定位和飞行地图的缺失而引发的无人机导航安全问题至关重要。为了在这些场景中实现完全自主的导航飞行,本文以室内作为无GP... 详细信息

近年来,无人机在工业巡检、农业植保、航空摄影以及搜索救援等方面有着越来越多的应用,在这些应用过程中由于GPS定位和飞行地图的缺失而引发的无人机导航安全问题至关重要。为了在这些场景中实现完全自主的导航飞行,本文以室内作为无GPS定位信息与无先验地图信息的拒止环境应用场景,设计了一套完整的基于双目相机的四旋翼无人机自主导航系统,具体内容如下:首先,针对四旋翼无人机的自主定位问题,设计了基于非线性优化和紧耦合的视觉惯性里程计(vio)。与传统特征法中处理冗余关键点与描述符的方式不同,本文设计了轻量化的图像特征处理模块,提出一种结合四叉树和金字塔结构的特征检测与光流跟踪的方法,利用自适应阈值提取图像特征点,并通过分层金字塔迭代执行四叉树均匀特征点的光流跟踪,以增强图像特征的鲁棒性并降低计算成本。在前端数据处理中采用IMU预积分技术将图像帧与IMU帧对齐,避免因迭代优化造成重复积分。在后端位姿估计优化中通过滑动窗口模型构建最小化误差函数,减少位姿估计累积误差,利用词袋模型进行回环检测。其次,针对四旋翼无人机实时感知拒止环境的问题,由系统直接生成的特征点云地图无法满足后续无人机的轨迹规划需求,本文进一步分析了一种基于深度信息的八叉树结构三维占据栅格建图的方法,利用双目相机对四旋翼无人机所飞行的三维障碍空间环境进行实时的深度测量估计,按照障碍物占据栅格的概率大小来获得障碍信息,实时更新三维环境地图,完成视觉惯性同步定位与建图系统(VI-SLAM)的设计。然后,针对四旋翼无人机在复杂的三维空间环境下自主飞行的实时性与安全性问题,通过无人机前端路径搜索,提出了一种基于A*并引入动态加权机制和关键节点筛选策略的DWK-A*路径搜索算法,有效地降低了动态路径搜索的运算量和数据节点存储量并减少了路径拐点,初步增加了路径的平坦性。同时针对无人机在增量式轨迹规划过程中由于未知环境和系统误差等因素导致的飞行碰撞,通过引入约束条件来构建最小化目标函数,在后端对轨迹进行快速的重新规划,保障无人机在飞行过程中的平滑、安全以及动力学可行。最后,本文通过在Eu Ro C公共数据集上与传统算法ORB-SLAM2进行了位姿估计误差对比分析,结果有效地验证了本文方法具有高精度的自主定位性能,并通过对数据集中提供的大型室内场景数据有效地进行了八叉树地图构建的结果验证。同时通过无人机前端路径搜索和后端轨迹规划实验分析了本文算法相比较于其他算法的优越性,并在ROS框架中对基于双目相机的无人机自主导航系统进行实机实验分析和验证。

关键词：拒止环境四旋翼无人机 vio VI-SLAM 自主导航

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自动包装为vion带来了更多的利益

现代包装 2009年第3期 26-26页

随着产量达到了每星期4200箱，德国vion食品公司决定采用自动包装线，控制产品的质量和成本。

关键词：自动包装线 vio 利益 n带食品公司控制产品

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水泥丛林中的蝴蝶

照明设计 2009年第1期 94-98页

作者： David Muller Plinio Godoy（摄影）

提到圣保罗，就会联想起狂欢节、桑巴舞和各种游街盛典，而有关这个城市现代建筑和设计的记忆却很淡。建筑师若昂·瓦伦特（Joao Valente）设计的奥利维亚大桥（*** Friasde Oliveira Bridge）向人们展示出巴西大城市应有的风采。大桥... 详细信息

提到圣保罗，就会联想起狂欢节、桑巴舞和各种游街盛典，而有关这个城市现代建筑和设计的记忆却很淡。建筑师若昂·瓦伦特（Joao Valente）设计的奥利维亚大桥（*** Friasde Oliveira Bridge）向人们展示出巴西大城市应有的风采。大桥横跨皮涅鲁（Pinheiros）河，像一只奇异的蝴蝶振翅飞翔在亚马逊州上空。

关键词：蝴蝶丛林水泥现代建筑大城市建筑师 vio 设计

基于二乘二取二冗余-安全控制的地铁LCU设计

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铁路通信信号工程技术 2020年第5期17卷 52-56页

作者：乐建锐深圳通业科技股份有限公司广东深圳518110

简述LCU的发展3个阶段,针对城轨地铁车辆应用,介绍一种基于二乘二取二冗余-安全控制架构技术的下一代LCU的原理、组成和故障诊断方案,相较于双机热备冗余的LCU,能够获得更高的安全性和可靠性。

关键词：二乘二取二 LCU vio 深圳地铁9号延长线

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高度可靠的高速CAN收发器系列

今日电子 2013年第8期 64-65页

MCP2561／211％发器提供了两种器件选项。MCP256l是一款采用8引脚封装的高速CAN收发器，并设有一个SPLIT引脚。SPLIT引脚有助十以偏霞抽头式端按方案稳定共模。MCP2562也是一款采用8引脚封装的高速CAN收发器，并设有一个vio引脚。

关键词： CAN收发器引脚封装抽头式 vio 器件共模

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奥迪V10发动机

经济导报（汽车工业） 2006年第3期 52-53页

通过应用其姊妹公司兰宝基尼的技术，奥迪推出了其首款10缸发动机。这款长行程vio发动机是用在Garllardo跑车上的发动机的升级版。新款发动机采用了汽油直喷技术。

关键词：发动机奥迪V10 汽油直喷升级版 vio 长行程技术跑车

浅析轨道交通车载信号系统常见故障及应对措施

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智能城市 2020年第1期6卷 133-134页

作者：王亮伍进南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司

近年来,地铁成为人们喜爱的交通工具之一,既方便了人们的出行,又减轻了交通压力。地铁车载信号系统是轨道交通必不可少的基础设施,随着轨道交通运行速度的提高,车载信号系统安全保障的作用更加重要。文章以南宁地铁1号线信号车载ATC系... 详细信息

近年来,地铁成为人们喜爱的交通工具之一,既方便了人们的出行,又减轻了交通压力。地铁车载信号系统是轨道交通必不可少的基础设施,随着轨道交通运行速度的提高,车载信号系统安全保障的作用更加重要。文章以南宁地铁1号线信号车载ATC系统为例,对车载信号系统设备常见故障进行原因分析,并提出应对措施,为轨道交通的安全运行保驾护航。

关键词：地铁信号车载设备 PPU vio 基准电压偏移