The invention discloses a method for evaluating the hovering stability of UAV. By setting the camera to manual or shutter priority mode and using slow shutter to achieve long exposure of the photo, the method records the trajectory of the bright spot representing the position of UAV during exposure time, forms the light trajectory image, and regards the light trajectory image as the motion of UAV in hovering state. Trajectory image. The image of the optical trajectory is processed by image processing, and the convex polygon contour containing all the optical trajectories is obtained. Then the diameter of the convex polygon, i.e. the maximum distance between any two vertices on the convex polygon, is calculated. The circular area generated by the diameter is the range of the UAV's migration motion in a certain period of time under hovering condition, so as to evaluate the fixed-point hovering of the UAV. Stability. This method can be applied to the hovering stability of many UAVs, and the measurement accuracy is not easily affected by the inherent error of the auxiliary measurement device. The measurement results have good visualization effect.
【技术实现步骤摘要】
一种无人机悬停稳定性的评测方法
本专利技术属于无人机
，具体涉及一种可用于无人机悬停稳定性的评测方法。
技术介绍
随着当今科学技术的不断发展，旋翼无人机的自主飞行作为国内外学者研究的热点,在物流运输、航拍航测、国防安防等领域得到了广泛的应用。在这些领域中无人机的飞行平台需要保证良好的稳定性和精确快速的悬停能力，特别是在某些需要极度稳定的工作环境下，悬停的稳定性直接决定了工作质量的好坏。因此评测无人机悬停稳定性具有十分重要的现实意义。对无人机(UnmannedAerialVehicle)悬停稳定性评测的定义为：通过特定的技术方法测量和评判悬停状态下的无人机在一定时间内偏移运动范围的大小，从而评判无人机悬停稳定性的优劣。目前无人机悬停稳定性的评测方法主要有两种方式：基于人眼的主观观测方式和借助无人机实时定位的测量方式。基于人眼的主观观测方式主要是通过人眼的视觉观察，并辅以无人机飞行人员所具备的先验知识，对无人机悬停稳定性进行观测。但是由于人眼的视觉残留效应和有限的分辨率，无法对悬停状态下的无人机运动进行准确的捕捉，因此会产生较大的悬停精度测量误差，从而影响悬停稳...
【技术保护点】
1.一种无人机悬停稳定性的评测方法，其特征在于：该方法通过将相机设置为手动或快门优先模式，利用慢速快门达到相片的长时间曝光，从而记录下代表无人机位置的亮点在曝光时间内的移动轨迹，形成光轨迹图像，将所述光轨迹图像作为悬停状态下无人机的运动轨迹图像；对得到的所述光轨迹图像进行图像处理，获取包含所有光轨迹的凸多边形轮廓，然后计算出所述凸多边形的直径即凸多边形上任意两顶点之间距离的最大值，以此直径生成的圆形区域即为悬停状态下的无人机在一定时间内偏移运动的范围，从而评测无人机定点悬停的稳定性。
【技术特征摘要】
1.一种无人机悬停稳定性的评测方法，其特征在于：该方法通过将相机设置为手动或快门优先模式，利用慢速快门达到相片的长时间曝光，从而记录下代表无人机位置的亮点在曝光时间内的移动轨迹，形成光轨迹图像，将所述光轨迹图像作为悬停状态下无人机的运动轨迹图像；对得到的所述光轨迹图像进行图像处理，获取包含所有光轨迹的凸多边形轮廓，然后计算出所述凸多边形的直径即凸多边形上任意两顶点之间距离的最大值，以此直径生成的圆形区域即为悬停状态下的无人机在一定时间内偏移运动的范围，从而评测无人机定点悬停的稳定性。2.利用权利要求1所述方法搭建的一种无人机悬停稳定性的评测系统，其特征在于：该系统包括附加光源的无人机(10)，拍摄装置(20)和图像处理设备(30)；附加光源的无人机(10)包含具有悬停功能的无人机(110)和光源装置(120)；具有悬停功能的无人机(110)作为待测对象，用于使无人机飞行并保持悬停状态；光源装置(120)用于提供代表悬停状态下无人机实时位置的亮点表示；拍摄装置(20)包含相机(210)和相机固定装置(220)；相机(210)用于记录代表悬停状态下无人机实时位置的亮点的移动轨迹，获取悬停状态下无人机的光轨迹图像；相机固定装置(220)用于固定相机，防止拍摄过程中相机(210)抖动，提高成像质量；图像处理设备(30)为计算机，用于对相机(210)获取的光轨迹图像进行图像处理和计算悬停状态下的无人机在一定时间内偏移运动的范围。3.根据权利要求2所述的一种无人机悬停稳定性的评测系统，其特征在于：相机固定装置(220)为拍摄三脚架。4.根据权利要求1所述的一种无人机悬停稳定性的评测方法，其特征在于：本方法的具体实施步骤如下：步骤1：测试环境、位置光源和相机位置的初始化设置；步骤1-1：选择合适的拍摄环境；选择光线较弱的室内或者室外作为悬停精度测量的环境，减少外部光线对测试的影响，保证步骤2中的无人机光源为整个环境中最亮的光源；步骤1-2：在具有悬停功能的无人机(110)底部安置光源装置(120)；将用来提供光源的闪光灯装置固定在无人机底部中心，作为无人机飞行状态下的实时位置表示；步骤1-3：固定相机(210)并调整相机的镜头角度，使悬停状态下的无人机位于相机画面中央；使用相机固定装置(220)固定相机(210)，并将其放置在预设目标地点，防止拍摄过程中的相机抖动影响成像质量；相机连接遥控快门释放线或无线遥控器，控制快门按键；调节镜头角度，使悬停状态下的无人机(110)位于相机(210)的画面中央，设置相机(210)的镜头为与地面成90度角；步骤2：调整相机(210)的感光度、光圈和快门速度成像参数，使相机(210)能够清晰地捕捉到光源装置(120)的光源亮点...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文利，郭向，马英轩，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。