非同步多相机扑翼飞行器巡航控制系统设计

"该文档介绍了一种基于非同步多相机的扑翼飞行器巡航控制系统的设计方法，重点关注在解决非同步相机的问题以及实现扑翼飞行器的自动巡航控制。" 本文创造涉及的技术点主要包括： 1. **非同步多相机系统**：在传统的立体视觉系统中，多数研究集中于同步双目或多目相机系统。然而，非同步相机由于帧率差异和数据传输时延导致的非同步拍摄问题，使得现有的方法难以直接应用于三维重建。本创造旨在解决这个问题，扩大立体视觉的应用范围。 2. **无线数据传输**：通过将有线数据传输方式转变为无线数据传输，能够简化系统结构，同时允许使用不同频率的相机，降低了对硬件设备的要求。 3. **扑翼飞行器技术**：扑翼飞行器因其模仿自然生物飞行方式的特性，拥有良好的隐蔽性和低功耗优势，使得它在军事和民用领域都有广泛的应用潜力。当前，扑翼飞行器的控制主要依赖人为遥控，但这种方式对操作者的专注度要求较高。 4. **巡航控制**：本创造提出的系统能实现扑翼飞行器的闭环控制，通过非同步多目视觉模块获取飞行器的位置和姿态信息，结合上位机的巡航模式设定，能够自动控制飞行器执行巡航任务，从而减少人为干预。 5. **系统组成**：系统包括非同步多目视觉模块（含多个红外相机、红外光源、反光球）和把握模块（含上位机、飞控板、舵机、电机、无线串口模块等）。红外相机通过反光球捕获图像，解算出飞行器状态，上位机则根据这些信息执行巡航控制。 6. **反光球与红外光源**：红外反光标志球用于被红外相机识别，反射红外光以确保在各种光照条件下都能准确捕获图像。红外光源则提供稳定的光源环境，增强相机的成像效果。 7. **把握命令下发**：上位机依据解算出的位置和姿态信息以及预设的巡航控制策略，向飞行器的飞控板发送控制指令，通过舵机和电机调整飞行器的飞行轨迹，实现自主巡航。 8. **应用场景**：这种控制系统特别适用于室内环境下的试验验证，方便快捷地测试和优化扑翼飞行器的控制算法。 这项创新提供了一种高效且适应性强的非同步多相机系统，解决了非同步问题，提升了扑翼飞行器的自动化控制能力，为扑翼飞行器的科研和应用开辟了新的可能。