【摘 要】
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在医疗领域,无人机的应用发展是近年来的热点之一。使用无人机完成医疗药品及器械的精准配送,遮蔽环境下的精准引导是亟待解决的问题。常用的卫星导航等传统导航方式易受遮挡干扰,以目标检测与跟踪技术为核心的光学成像引导设备,为该问题的解决提供了一个有效途径。因此,研究实时性强、精确度高的无人机光学导航装置具有重要的理论意义和实用价值。本文在分析了无人机导航方式的发展现状后,结合DSP的高速数据处理能力和FP
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在医疗领域,无人机的应用发展是近年来的热点之一。使用无人机完成医疗药品及器械的精准配送,遮蔽环境下的精准引导是亟待解决的问题。常用的卫星导航等传统导航方式易受遮挡干扰,以目标检测与跟踪技术为核心的光学成像引导设备,为该问题的解决提供了一个有效途径。因此,研究实时性强、精确度高的无人机光学导航装置具有重要的理论意义和实用价值。本文在分析了无人机导航方式的发展现状后,结合DSP的高速数据处理能力和FPGA的并行处理能力,设计了一套基于FPGA+DSP架构的小型化无人机光学导航装置。DSP的主频高,拥有MAC(乘加器)结构,适合核心算法的实现;FPGA内部并行,接口灵活,适合进行逻辑控制。首先,根据系统需求,简单分析比较了各类目标跟踪检测方法的优缺点,从实时性和稳定性出发,选择了一种基于单帧识别和多帧相关检测的目标跟踪算法,并依据无人机控制算法生成无人机控制量;接着给出了具体的软硬件设计及实现流程;最后,为了验证该装置的导航性能,进行了多项实验,从稳定性、实时性和精确度等方面对该光学导航装置进行测试与分析。结果表明,该光学导航系统满足各项设计指标,能够有效完成遮蔽环境下无人机的精确引导任务。
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