本文關鍵詞：基于APM平臺的無人機目標追蹤系統(tǒng)研究

  更多相關文章： 無人機 嵌入式系統(tǒng) PID控制 目標追蹤

【摘要】：隨著影視科技的發(fā)展,為了更好地展示視覺效果,越來越多的航拍畫面出現(xiàn)在影視作品中,特別是在現(xiàn)代商業(yè)電影中,運用航拍手段對人物、汽車等目標進行追蹤成為普遍的場景。以空中視角帶給觀眾震撼的視覺感受,對目標進行追蹤拍攝已經(jīng)成為主流拍攝技巧之一。傳統(tǒng)航拍采用成本高昂的載人固定翼飛機或者載人直升機完成。相比載人航拍而言,使用多旋翼無人機航拍成本低,只需要單人或者雙人即可完成。但是使用多旋翼無人機對目標追蹤拍攝對操作人員的要求也是非常高的,操作人員需要控制無人機穩(wěn)定飛行的方向和速度,同時還要控制攝像機拍攝的角度,需要有豐富的操作經(jīng)驗才能拍攝出流暢的畫面。APM全稱Ardu Pilot Mega,是2009年在DIY Drones無人機社區(qū)發(fā)起的開源無人機控制系統(tǒng)。為了解決手動操作無人機進行目標追蹤拍攝難度高這一問題,基于APM多旋翼無人機平臺開發(fā)使用GPS位置的無人機目標自動追蹤拍攝系統(tǒng),顯著地降低了操作多旋翼無人機追蹤拍攝的難度。本文首先研究了APM多旋翼無人機的體系結構,主要由姿態(tài)測量模塊、電機驅(qū)動模塊、通訊模塊和主控模塊構成。根據(jù)APM平臺的體系結構,完成以下內(nèi)容:(1)根據(jù)APM多旋翼無人機的體系結構,選擇合適的姿態(tài)傳感器、電子調(diào)速器、電機螺旋槳、通訊模塊、主控模塊,完成APM無人機的硬件平臺。(2)在APM無人機硬件平臺下分析四旋翼無人機控制結構、建立四旋翼無人機運動方程,使用基于PID的姿態(tài)控制算法保證無人機穩(wěn)定飛行。(3)開發(fā)地面目標GPS裝置,由一個高精度GPS接收模塊和無線通訊模塊構成,無線通訊模塊負責與無人機進行通訊,使用Mavlink協(xié)議將目標GPS坐標發(fā)送至天空中無人機上。(4)在無人機能穩(wěn)定飛行和接收到了地面目標GPS坐標后,完成基于GPS的無人機導航設計,使得無人機能夠朝著目標GPS位置飛行。在最后的實驗結果中,無人機首先能夠穩(wěn)定飛行,在接收到地面目標GPS坐標后,能夠平穩(wěn)地朝著目標飛行,實現(xiàn)天空中無人機對地面運動目標的自動追蹤拍攝。
【學位授予單位】：上海師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V279

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 辛健成;美國海軍無人機發(fā)展歷程[J];機器人技術與應用;2000年05期

2 時兆峰;以色列組建專門的無人機管理部門[J];飛航導彈;2001年10期

3 徐文;俄羅斯的無人機系統(tǒng)——格蘭特[J];飛航導彈;2003年07期

4 何一波;各國使用的主要輕型無人機[J];飛航導彈;2003年11期

5 馬曉平;系統(tǒng)工程學在無人機研制中的應用[J];航空科學技術;2003年04期

6 柯邊;“影子200”戰(zhàn)術無人機[J];航天電子對抗;2003年06期

7 溫羨嶠,李英;從美國無人機的發(fā)展來看無人機在未來戰(zhàn)爭中的應用前景[J];現(xiàn)代防御技術;2003年05期

8 王永壽;日本無人機的研究開發(fā)現(xiàn)狀與動向[J];飛航導彈;2003年08期

9 袁剛輝;徐志紅;;不斷壯大的俄羅斯無人機家族[J];現(xiàn)代兵器;2003年02期

10 徐文;俄羅斯無人機的發(fā)展現(xiàn)狀[J];飛航導彈;2004年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王林;張慶杰;朱華勇;沈林成;;遠程異地多無人機系統(tǒng)控制權切換技術研究[A];2009中國控制與決策會議論文集（3）[C];2009年

2 譚健美;張琚;閆娟;;信息無人機系統(tǒng)——無人機發(fā)展史上新的里程碑[A];第二屆中國航空學會青年科技論壇文集[C];2006年

3 黃愛鳳;鄧克緒;;民用無人機發(fā)展現(xiàn)狀及關鍵技術[A];第九屆長三角科技論壇——航空航天科技創(chuàng)新與長三角經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展分論壇論文集[C];2012年

4 劉長亮;;無人機發(fā)動機氣道開度自適應機構的設計與實現(xiàn)[A];2009年中國智能自動化會議論文集（第三分冊）[C];2009年

5 丁霖;;無人機系統(tǒng)人機交互界面淺析[A];探索 創(chuàng)新 交流（第4集）——第四屆中國航空學會青年科技論壇文集[C];2010年

6 劉澤坤;呂繼淮;;艦載無人機系統(tǒng)的環(huán)境適應性[A];人—機—環(huán)境系統(tǒng)工程創(chuàng)立20周年紀念大會暨第五屆全國人—機—環(huán)境系統(tǒng)工程學術會議論文集[C];2001年

7 葉烽;宋祖勛;;無人機系統(tǒng)電磁兼容性測試研究[A];第十四屆全國電磁兼容學術會議論文集[C];2004年

8 易當祥;呂國志;沈玲玲;;多級路況下車載無人機疲勞載荷仿真[A];第十二屆全國疲勞與斷裂學術會議論文集[C];2004年

9 錢正祥;金繼才;楊鷺怡;;未來局部戰(zhàn)爭中反無人機作戰(zhàn)對策研究[A];探索創(chuàng)新交流－－中國航空學會青年科技論壇文集[C];2004年

10 高鵬騏;晏磊;趙紅穎;何定洲;;無人機遙感控制平臺的設計與實現(xiàn)[A];第十五屆全國遙感技術學術交流會論文摘要集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 洪山;法國、德國和西班牙簽約共同研發(fā)三國無人機系統(tǒng)[N];中國航空報;2007年

2 崔璽康;對抗無人機所面臨的新挑戰(zhàn)[N];中國航空報;2007年

3 林英;無人機將進入現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)領域[N];光明日報;2007年

4 本報記者 陳永杰　馬佳;中國無人機亮相：戰(zhàn)爭“零傷亡”將實現(xiàn)[N];北京科技報;2008年

5 祖茜楓;“綜合者”：攜帶小導彈的小無人機[N];中國國防報;2008年

6 王磊;印度期望打造強大無人機部隊[N];學習時報;2009年

7 李荔;無人機“俯瞰”黃河災情[N];北京科技報;2011年

8 本報記者 宋斌斌;我國無人機應用高端化趨勢明顯[N];中國工業(yè)報;2011年

9 吳飛;反恐十年無人機扶搖直上[N];中國航空報;2011年

10 司古;美無人機遭神秘病毒入侵[N];國防時報;2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉洋;動態(tài)環(huán)境中的無人機路徑規(guī)劃研究[D];西北工業(yè)大學;2015年

2 高九州;無人機自主著陸控制[D];中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所);2016年

3 楊永明;無人機遙感系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取與處理關鍵技術研究[D];昆明理工大學;2016年

4 孫小雷;基于多階段航跡預測的無人機任務規(guī)劃方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

5 陳巖;蟻群優(yōu)化理論在無人機戰(zhàn)術控制中的應用研究[D];國防科學技術大學;2007年

6 林林;基于協(xié)同機制的多無人機任務規(guī)劃研究[D];北京郵電大學;2013年

7 劉春陽;無人機隱身技術若干問題研究[D];西安電子科技大學;2012年

8 王小剛;非線性濾波方法在無人機相對導航上的應用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

9 黃國勇;變推力軸線無人機飛行控制技術研究[D];南京航空航天大學;2009年

10 鄭維剛;基于無人機紅外影像技術的配電網(wǎng)巡檢系統(tǒng)研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙敏;分布式多類型無人機協(xié)同任務分配研究及仿真[D];南京理工大學;2009年

2 劉志花;無人機故障預測與健康管理技術研究[D];北京化工大學;2010年

3 劉愛兵;可變形無人機設計[D];南京航空航天大學;2009年

4 易姝姝;無人機飛行場景及數(shù)據(jù)的可視化仿真與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2010年

5 張佳璐;無人機項目綜合評價研究[D];北京郵電大學;2011年

6 趙志鴻;某型無人機雙發(fā)火箭助推發(fā)射動力學建模與仿真研究[D];南京理工大學;2007年

7 李建華;某無人機發(fā)射系統(tǒng)技術研究[D];南京理工大學;2008年

8 戴世通;無人機飛行可視化仿真系統(tǒng)設計[D];西安理工大學;2008年

9 曹攀峰;敵對與非敵對環(huán)境下無人機群的協(xié)同搜索路徑與策略研究[D];復旦大學;2010年

10 張錫憲;無人機測控中數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2009年

，

本文編號：1198482