基于人工视觉的四旋翼飞行器自主导航，着陆和充电系统

基于人工视觉的四旋翼飞行器自主导航，着陆和充电系统(中文8300字,英文PDF)
摘要
本文提出了一种提高无人机续航和自主飞行的解决方案。通过基于人工视觉的完整的机载解决方案，所开发的系统能够在室内和室外场景下自主起飞、导航和着陆并通过使用专用的着陆平台为其电池充电。着陆平台包括用于校正无人机着陆误差的被动对中系统，通过采用新颖的设计方法，在不对无人机进行侵入性硬件改变的情况下(由于小的和隔离的电接触)，降低了成本并增加了安全性。所开发的视觉算法通过使用视觉目标，能快速准确的提供无人机相对于降落平台的位置，但同时它能够自动切换到独立于视觉目标的预测位置。此方面用于导航期间或目标跟踪失败时，确保向控制器提供连续的位置测量馈送。所开发的控制系统能低误差的应对所有不同状态（电机开/关、起飞、导航、着陆、。..），确保着陆平台上的着陆误差在x和y轴上均小于5cm。ROS环境中开发的软件是模块化的，并提供输入/输出接口来接收命令或发送数据。