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無人機整機
無人機配件
無人機服務(wù)
設(shè)備與工具|
成果簡介:
隨著我國低空空域進一步開放，未來空域?qū)⒊尸F(xiàn)多種類型無人機、有人機空域共享的局面，空域?qū)⑷遮吤芗?，對無人機感知與規(guī)避（Sense and Avoid, SAA）提出了很高的要求。由于輕小型無人機的載荷、任務(wù)、成本的限制，無法搭載大型感知設(shè)備，視覺傳感器具有質(zhì)量輕、功耗小、成本低以及易于集成等方面的優(yōu)勢。本項目研究基于視覺的輕小型無人直升機機避撞系統(tǒng)。
在硬件系統(tǒng)設(shè)計上，采用TI公司達(dá)芬奇架構(gòu)DM8168處理系統(tǒng)，通過采用模塊化設(shè)計思想，對DDR3器件進行組合，按照規(guī)則設(shè)計獨立的EMIFs，實現(xiàn)系統(tǒng)集成。同時，PCB布線分為六層，信號層分為兩層，電源分為4層。軟件設(shè)計基于達(dá)芬奇架構(gòu)的DVR_RDK開發(fā)包，采用McFW架構(gòu)進行編程。檢測識別算法DSP上實現(xiàn)，算法采用RF5框架進行編寫。飛行規(guī)劃與避撞算法在A8系統(tǒng)上運行，并且將規(guī)避決策信息通過串口傳輸至飛控系統(tǒng)。系統(tǒng)核間通信采用SystemLink協(xié)議進行。
由于單目相機只能獲取圖像二維信息，無法得到目標(biāo)距離信息?；诖?，本項目創(chuàng)新性的提出了基于視覺伺服的單目無人機避撞算法，通過檢測與識別目標(biāo)在相機坐標(biāo)系下的運動特征，估計出目標(biāo)的威脅程度，從而重新規(guī)劃航點，達(dá)到規(guī)避障礙物的目的。
本項目設(shè)計的無人機避撞系統(tǒng)，具有很強的魯棒性和工程實踐性，對未來的空域安全起到了很好的平臺支撐。
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成果內(nèi)容提要:
作品難點：
1. DM8168硬件系統(tǒng)的開發(fā)與調(diào)試。DM8168集成了ARM A8處理器，C674X DSP處理器以及兩個M3協(xié)處理器。系統(tǒng)開發(fā)難度大，在六層板的布線中，如何進行信號間的抗干擾走線，是本研究的難點。
2. DM8168的視頻檢測與跟蹤算法的開發(fā)。DM8168采用達(dá)芬奇架構(gòu)， McFW框架已經(jīng)集成SW_OSD算法，在視頻檢測時，本作品需要在該算法進行修改。采用TI專有RF5算法框架，調(diào)用TI專用DSP指令集，進行代碼的優(yōu)化。算法開發(fā)過程中，需要很大的修改與完善。
3. 核間通信。系統(tǒng)的目標(biāo)檢測與障礙物規(guī)避分布在不同的核上運行，在保證通信的實時性與高可靠性，是本設(shè)計的一大難點。
作品創(chuàng)新點：
1.DM8168在無人機空中目標(biāo)避撞中的應(yīng)用。DM8168最多支持16路高清視頻輸入，本次作品可以進行空中目標(biāo)的大范圍環(huán)境感知，為后續(xù)的開發(fā)留夠充分的開發(fā)接口。
2．基于視覺無人機避撞。由于視覺信息缺少目標(biāo)的距離信息，因此很難完成目標(biāo)的精確定位，本作品提出一種基于視覺伺服的空中目標(biāo)避撞系統(tǒng)，充分利用目標(biāo)在相機坐標(biāo)系中的運動信息，達(dá)到運動障礙物的規(guī)避。
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2025-04-24 10:36
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