فرود خودكار پرنده بدون سرنشين با استفاده از بينايي ماشين

Vision-based auto landing of a UAV

يكي از مشكلات پرنده‌هاي بدون سرنشين خطر فرود ناموفق يا برخورد با زمين است. هدف اين مقاله، تخمين دقيق و پيوسته موقعيت پرنده نسبت به نشانگر فرود با استفاده از تصاوير دوربين پرنده و در نهايت فرود خودكار بر روي محل از پيش تعيين شده است. پردازش‌ها به صورت همزمان و با كمترين تاخير انجام مي‌شوند. براي فرود دقيق و كاهش اثرات تاخيرهاي موجود در حركت پرنده الگوريتمي به نام "روش برش حركتي" ارائه مي‌شود كه حركت در نزديكي نشانگر را به بازه‌هاي كوچك "حركت" و "انتظار" تقسيم مي‌كند. مدت زمان و سرعت حركت متناسب با فاصله پرنده از هدف تنظيم مي‌شود. نتايج آزمايش‌هاي تجربي موفقيت عملكرد روش ارائه شده را تاييد مي‌كند و پرنده مي‌تواند با دقت زير 3 سانتيمتر و زمان كمتر از 15 ثانيه با موفقيت بر روي هدف فرود آيد.

Unsuccessful landings or the danger of collision in landing is one of the problems of unmanned aerial vehicles (UAVs). The goal of this paper is to present a precise and continues pose estimation method using monocular machine vision for a quadrotor to automatically land on a predefined place. For an accurate landing and to reduce the effects of existing delays in the drone's motion we propose an algorithm called "time slicing method", which divides the drone's moves close to the marker into smaller intervals called "movement" and "waiting". The time and the speed of the movements are proportional to the distance of the drone from the marker. The processing is parallel and of a minimum delay. Experimental results verify the success of our method and show that the drone can successfully land on the marker with an error of less than 3cm and in a time less than 15 seconds.