無人直升機(以下簡稱無人機)具有起降條件要求低、無人員傷亡、價格低等優(yōu)勢，但對于非航空型船舶等小型運動平臺由于受噸位限制，其飛行甲板尺寸較小，同時由于飛行甲板在航行過程中存在六自由度的復(fù)雜運動。經(jīng)過實驗仿真和分析，實現(xiàn)無人機在運動平臺精確自主著陸的關(guān)鍵技術(shù)包括兩個方面，一是無人機高精度相對位姿測量技術(shù)，二是無人機精確飛行控制技術(shù)。其中，高精度和高可靠性的相對位姿信息是無人機飛行控制系統(tǒng)實現(xiàn)精確著陸控制的前提條件。
目前，典型的動目標(biāo)相對位姿測量技術(shù)主要包括差分GPS測量、雷達測量、紅外電視測量等。由于GPS的廣泛應(yīng)用，技術(shù)也相對成熟，基于動態(tài)基站的差分GPS定位可以獲得厘米級的相對位置信息。該方法具有精度高、使用簡單等優(yōu)點，但在進行相對位姿測量時有大容量的數(shù)據(jù)實時傳輸，對無人機測控鏈路帶寬要求高；雷達導(dǎo)引方式具有全天候?qū)δ繕?biāo)進行搜索、截獲和跟蹤的能力，且因發(fā)射功率低和無線波束窄而不易被敵截獲、發(fā)現(xiàn)和干擾，但需要在無人機機體加裝無線電信標(biāo)，增加了無人機的載荷負(fù)擔(dān)；紅外電視測量可以提供精確的飛行器與著陸點相對位置信息，該方式抗電磁干擾性強，可在無線電靜默時工作，但其作用距離較近，是一種直觀而且精度較高的自主導(dǎo)引方式。
基于無人機著陸過程中對飛機與運動平臺的相對應(yīng)姿信息的需求，本文提出了無人機著陸過程中位姿測量系統(tǒng)工作模式，并針對無人機著陸的最后進近階段的相對位姿測量要求，提出了基于立體視覺的多變特征相對位姿測量方法，可滿足無人機在著陸最后階段對相對位姿信息的高精度需求。
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