練倩倩 袁琛

摘 要：無人機(jī)偵察是一項(xiàng)對(duì)技術(shù)要求很高的工作，而目標(biāo)定位作為無人偵察作業(yè)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其對(duì)于工作的開展會(huì)造成直接影響。從以往的經(jīng)驗(yàn)來看，傳統(tǒng)無人偵察目標(biāo)定位受量測(cè)設(shè)備、平臺(tái)等多項(xiàng)因素影響，這都降低了定位的精準(zhǔn)度。下面，針對(duì)視覺信息輔助無人機(jī)偵察目標(biāo)定位技術(shù)進(jìn)行全面分析，希望文中內(nèi)容對(duì)于相關(guān)工作人員，以及整個(gè)行業(yè)的發(fā)展都可以有所作用。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);視頻信息;偵察目標(biāo);定位技術(shù)

隨著科技的快速發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)變得更加成熟，其在許多行業(yè)中都得到了廣泛應(yīng)用。從目前的情況來看，無人機(jī)廣電偵察在具體應(yīng)用期間與衛(wèi)星偵察相比，其具有效率高、成本低、偵察區(qū)域靈活等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，這也使該項(xiàng)技術(shù)得到了的廣泛應(yīng)用，并且從實(shí)際應(yīng)用情況來看，也取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。

1 無人機(jī)

無人機(jī)就是無人駕駛飛機(jī)的簡(jiǎn)稱，其是現(xiàn)代科技快速發(fā)展的一種參悟，其可以通過自備程序和無線遙設(shè)備進(jìn)行飛行。無人飛機(jī)與有人駕駛飛機(jī)相比，其更加適合在危險(xiǎn)、愚鈍等類型任務(wù)中應(yīng)用[1]。目前，無人機(jī)飛機(jī)已經(jīng)被應(yīng)用到了不同領(lǐng)域，例如在偵察領(lǐng)域中就得到了合理應(yīng)用，并且取得了不錯(cuò)的成績(jī)。

2 以拓?fù)涞貓D為基礎(chǔ)的視覺輔助目標(biāo)定位

拓?fù)涞貓D中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)指定的環(huán)境區(qū)域或特征，在實(shí)際問題分析期間，若將具有全局節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)方位信息內(nèi)容和參考坐標(biāo)加入到地圖中，此時(shí)，可以對(duì)絕對(duì)地理位置加以利用，若沒有引進(jìn)節(jié)點(diǎn)、坐標(biāo)系空間，可以用于路徑規(guī)劃。通過對(duì)拓?fù)涞貓D的分析可以發(fā)現(xiàn)，其在具體應(yīng)用期間具有占用計(jì)算機(jī)內(nèi)存少、緊湊、簡(jiǎn)單等特點(diǎn)[2]。在進(jìn)行偵察目標(biāo)定位時(shí)，需要讓跟蹤目標(biāo)始終都在視野范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的全面跟蹤，實(shí)現(xiàn)對(duì)偵察目標(biāo)的精準(zhǔn)定位。此外，需要施工人員注意的是，如果偵察作業(yè)是在視覺特征十分豐富的城市范圍內(nèi)，在進(jìn)行目標(biāo)定位時(shí)，可以多個(gè)匹配特征點(diǎn)空間的具體位置，完成對(duì)觀測(cè)點(diǎn)與目標(biāo)位置的推算，確保最終位置的準(zhǔn)確性與合理性[3]。

綜上所述，以拓?fù)涞貓D為基礎(chǔ)的方法在具體應(yīng)用期間，在快速粗定位上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更明顯，特別是在一些航線已經(jīng)明確的路徑上開展相應(yīng)的偵察任務(wù)，更加容易實(shí)現(xiàn)偵察目的，但是，該方法在具體應(yīng)用過程中也存在一定缺點(diǎn)就是匹配速度會(huì)對(duì)偵察的實(shí)時(shí)性產(chǎn)生制約，這也是在對(duì)該方法應(yīng)用時(shí)需要工作人員特別注意的一項(xiàng)內(nèi)容。

3 以特征跟蹤為基礎(chǔ)的視覺輔助目標(biāo)定位

該方法在具體應(yīng)用期間主要包括兩個(gè)子問題，具體內(nèi)容如下：

（1）運(yùn)動(dòng)檢測(cè)

對(duì)被跟蹤特征進(jìn)行明確，在下一幀中對(duì)特征可能出現(xiàn)的具體區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別，進(jìn)而為后續(xù)工作的順利開展提供支持，確保偵察目標(biāo)定位的準(zhǔn)確性。

（2）特征匹配

在偵察作業(yè)期間，在指定區(qū)域內(nèi)找到相應(yīng)的匹配特征。需要工作人員注意的是，當(dāng)偵察作業(yè)期間采用的無人機(jī)處于高速飛行狀態(tài)時(shí)，為了保證作業(yè)的順利進(jìn)行，在條件允許的情況下，要盡量縮短問題的處理時(shí)間，并且要提高跟蹤準(zhǔn)確度，為了達(dá)到這一目標(biāo)，在偵察作業(yè)開展期間，要快速獲取到精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)模型，同時(shí)，能夠準(zhǔn)確預(yù)估后續(xù)幀的特征。

運(yùn)動(dòng)與測(cè)時(shí)可以引入濾波算法，通過對(duì)濾波算法的應(yīng)用，能夠更加精準(zhǔn)的體現(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)[4]。例如，可以將GPS定位算法與特征跟蹤進(jìn)行適當(dāng)融合，對(duì)二值化操作和圖像分割方法進(jìn)行應(yīng)用，完成對(duì)預(yù)定義特征的京族還能識(shí)別。例如，針對(duì)房建工程上的窗戶，通過（卡爾曼濾波）KF算法匹配，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程中的這些窗戶的跟蹤。此外，在偵察目標(biāo)定位時(shí)，為了降低長(zhǎng)期積累產(chǎn)生的誤差，可以依據(jù)具體情況，安排航線重訪點(diǎn)，通過對(duì)擴(kuò)展卡爾曼濾波（EKF）法進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。在勘測(cè)目標(biāo)定位時(shí)，也可以采取環(huán)繞方式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，在該期間可以采取Recursive Least Squares Filtering（RLS）濾波，完成吊艙標(biāo)定后，依據(jù)具體情況，進(jìn)行有偏估計(jì)、測(cè)風(fēng)、選擇環(huán)繞路徑等多項(xiàng)措施，完成相應(yīng)的分析工作，從而達(dá)到降低誤差，提高偵察目標(biāo)定位的準(zhǔn)確性。從以往實(shí)際應(yīng)用情況來看，對(duì)該方法進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)⒌乩矶ㄎ徽`差控制在5.0m以內(nèi)，可以滿足應(yīng)用需求。

4 兩種視覺目標(biāo)輔助定位的對(duì)比分析

以拓?fù)涞貓D為基礎(chǔ)的視覺輔助目標(biāo)定位，該方法在應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)就是實(shí)現(xiàn)了高精度絕對(duì)定位，并且，在實(shí)際作業(yè)期間定位精度不會(huì)受采用的傳感器器的具體精度，以及平臺(tái)性能的影響，但是，要想確保該方法的作用能夠得到全面發(fā)揮，要體現(xiàn)存儲(chǔ)大量的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上對(duì)魯棒性匹配方法進(jìn)行應(yīng)用，這也導(dǎo)致該方法的實(shí)時(shí)匹配性相對(duì)較差，因此，適合應(yīng)用在地面景物特征豐富環(huán)境下[5]。以特征跟蹤為基礎(chǔ)的視覺輔助目標(biāo)定位，該方法能夠在短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)相鄰幀運(yùn)動(dòng)量的計(jì)算，快速實(shí)現(xiàn)精確定位，同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)隨著時(shí)間不斷積累的誤差，在對(duì)該方法進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，可以同其他量測(cè)值融合，完成相應(yīng)的濾波處理，對(duì)該方法進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，不需要對(duì)偵察目標(biāo)所在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行全局性表達(dá)，也正是因?yàn)槿绱耍乖摲椒ň哂袑?shí)時(shí)性好、儲(chǔ)量小的特點(diǎn)，需要注意的是，該方法并不適合在快速運(yùn)動(dòng)偵察現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)用。因此，在具體作業(yè)開展期間，應(yīng)當(dāng)通過合理方法，對(duì)這兩種方法進(jìn)行組合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，這不僅縮小了隨著時(shí)間推移誤差的積累，而且也大幅度降低了匹配數(shù)據(jù)庫的難度，實(shí)現(xiàn)高精度航拍定位。

5結(jié)束語：

現(xiàn)代人們對(duì)無人機(jī)偵察任務(wù)需求變得更加廣泛，偵察任務(wù)變得更加艱巨，這也就對(duì)無人機(jī)的智能化、小型化提出了更高的要求。在利用無人機(jī)偵察時(shí)，為了提高目標(biāo)定位的準(zhǔn)確性，要加強(qiáng)對(duì)各種先進(jìn)信息技術(shù)的應(yīng)用，從而使偵察水平得到進(jìn)一步提升。

參考文獻(xiàn)

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