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使用无人机直升机拦截器和传感器放置规划技术的广域监视系统
摘要 本项目提出并描述了由传感器/拦截器放置规划和拦截无人机 (UAV) 直升机组成的广域监视系统的实施。给定一个区域的二维布局，规划系统基于最大覆盖范围和最小成本最佳地放置周界摄像机。该规划系统的一部分包括 Erdem 和 Sclaroff 的径向扫描算法的 MATLAB 实现，用于生成可见性多边形。此外，还针对固定和 PTZ 情况提出了二维摄像机建模。最后，还放置了拦截器以最小化检测事件期间到周界上任何一点的最短路径飞行时间。其次，设计和实施了无人机直升机的基本飞行控制系统。飞行控制系统的主要目标是当操作员握住自动飞行开关时，将直升机悬停在原地。该系统代表了完整航路点导航飞行控制系统的第一步。飞行控制系统基于惯性测量单元 (IMU) 和比例积分微分 (PID) 控制器。该系统使用运行 Windows XP 和其他商用现货 (COTS) 硬件的通用个人计算机 (GPPC) 实现。此设置不同于通常使用定制嵌入式解决方案或微控制器的其他直升机控制系统。实验表明，在给定多种摄像机类型和参数的情况下，传感器放置规划可以在优化成本下针对几个典型区域实现 >90% 的覆盖率。此外，直升机飞行控制系统实验在短飞行时间内实现了悬停成功。但最终结论是，COTS IMU 不足以满足直升机控制系统等高速、高频应用的需求。