基于视觉的空投系统姿态获取及解算技术研究

空降空投技术是空军装备发展的基础，为使远距离投放的空降装备平稳着陆，需获取货台模块的姿态数据，以实时调整降落姿态避免着陆侧翻事故。本文设计开发了一种基于视觉的方法来解算空投货台姿态，以准确地估计空投货台在空投降落过程中的姿态。空投系统的降落距离分为远地160m和近地20m两个阶段。设计了不同尺度的标志作为不同降落阶段的视觉参考，有效地提高了空投货台的自主降落高度。当空投货台初始降落高度为160m时，利用合作目标的固有几何性质识别环境中的整体合作目标；当到达近地面20m时，利用Hu不变矩作为地面辅助特征筛选出中心合作目标，最后利用单应性对空投货台的运动进行估计。该算法有效地提高了空投货台姿态解算技术的准确性、实时性和鲁棒性，也满足了空投货台实时姿态精确计算的要求。试验结果表明了基于视觉的空投货台姿态解算技术的意义和可行性，具有较好的应用前景。