四旋翼自主飛行器探測跟蹤系統

寇梓黎 鄭添 鄒少鋒

摘要：隨著四旋翼飛行器技術的不斷應用，無人機的各種用途被不斷發掘出來。基于四旋翼飛行器相對平穩的飛行狀態和可控等特點，利用四旋翼飛行器進行探測和跟蹤目標成為可能。本文介紹了一種四旋翼自主飛行探測跟蹤系統，該系統采用以STM32F4單片機作為姿態控制模塊的主控芯片，采用MPU9150、MS5611作為姿態解算模塊的傳感器，利用US-100傳感器和氣壓計實現融合定高，圖像處理上采用OV7670攝像頭，配合RX23T-NUEDC開發板采集環境信息，以實現定高懸停以及定點跟蹤等功能。，

關鍵詞：四旋翼飛行器：定高懸停：定點跟蹤

0 引言

隨著四旋翼飛行器技術的逐步發展，目前的四旋翼飛行器已經能夠做到平穩地飛行和高自由度地操控，再配上機載相機便能夠實現航拍、圖像識別等多種功能。為了使四旋翼飛行器實現探測和跟蹤的功能，本作品將姿態控制模塊、姿態解算模塊、圖像識別模塊、定高模塊、電源模塊、遙控小車模塊及聲光模塊進行整合，完成了以下任務：1）一鍵起飛，穩定飛行，定高懸停，平緩降落等基本功能：2）定點懸停及跟蹤小車飛行：3）跟蹤小車時實現航向的跟隨偏轉。本系統包括：姿態控制模塊、姿態解算模塊、圖像識別模塊、定高模塊、電源模塊、遙控小車模塊及聲光模塊。該系統可以在平穩飛行的同時，按照程序指令搜尋目標，并觸發跟蹤狀態，完成跟蹤任務后，能夠自主地擇地平穩降落。

1 系統概述

該系統由姿態控制模塊、姿態解算模塊、圖像識別模塊、定高模塊、電源模塊、遙控小車模塊及聲光模塊組成，各個模塊間相互作用，系統模塊映射框圖如圖1所示。……