基于视觉的控制用于将无人机在海上平台上降落

本工作解决了以图像为基础的视觉 servo 控制下，将以简单四旋翼机为例的空中车辆在移动平台上着陆的问题。首先，介绍了四旋翼飞机的数学模型，并设计了内环控制。在第二阶段，利用着色目标平面上的图像特征推导出基于视觉的控制律。将目标 landing 区域内一组标记的球形质心图像用作位置测量，而平面透视光流用于速度测量。视觉系统的运动学以可观测特征为表达式，所提出的控制律在无需估计视觉系统与目标之间未知距离的情况下保证收敛，且该距离被严格保证为正，避免不必要的碰撞。在MATLAB和3D仿真软件Gazebo中评估了所提出控制律的性能。为不同目标速度轮廓下的四旋翼无人机提供了仿真结果，展示了所提控制器的鲁棒性。