无人飞行器有效载荷与自动驾驶仪综合控制计算机系统

1.一种无人飞行器有效载荷与自动驾驶仪综合控制计算机系统，其特征在于，包括可见光CCD相机、红外探测仪、视频采集卡、FPGA图形预处理器、DSP图像处理器，所述可见光CCD相机和红外探测仪的数据输出端与所述视频采集卡的数据输入端连接，所述视频采集卡的数据输出端与FPGA图形预处理器的数据输入端连接，所述FPGA图形预处理器的数据输出端与所述DSP图像处理器的数据输入端连接，所述DSP图像处理器的数据输出端通过目标移动速度和轨迹数据输出接口与自动驾驶仪的内部跟踪数据串口接口连接，所述自动驾驶仪的内部指令输出串口接口通过待跟踪识别目标指定数据输入接口与DSP图像处理器的指令接收串口接口连接；无人机地面站计算机通过微波数据传输电台与自动驾驶仪的通信数据串口连接。

无人飞行器有效载荷与自动驾驶仪综合控制计算机系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及无人飞行器领域，更具体的说，是涉及一种无人飞行器有效载荷与自动驾驶仪综合控制计算机系统。\n背景技术\n[0002] 随着民用航空技术的发展，无人飞行器以其所特有的功能和优越性，在测绘、航拍、通信中继、空中监控、追踪、反恐、维稳、交通疏导、森林防火、抢险救灾、灾情侦查、对特定地面目标搜索等各个领域的应用越来越广泛。\n[0003] 目前，民用无人机基本还停留在手动遥控器控制、被动监控监视的阶段。在民用上，运动目标检测与跟踪技术的应用相当广泛，单纯靠无人机地面站人员人眼识别和处理存在传输延时、图像损失、识别错误高等种种限制，因此开发一套能够自动进行目标识别、跟踪、处理的系统就显得尤为重要，且此系统需要和无人机飞行控制系统有数据的交互和控制，才能更好的完成各种特殊的飞行任务。\n实用新型内容\n[0004] 本实用新型是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能够自动进行目标识别、跟踪、处理，并能够和无人机飞行控制系统有数据的交互和控制的无人飞行器有效载荷与自动驾驶仪综合控制计算机系统。\n[0005] 本实用新型通过下述技术方案实现：\n[0006] 一种无人飞行器有效载荷与自动驾驶仪综合控制计算机系统，包括可见光CCD相机、红外探测仪、视频采集卡、FPGA图形预处理器、DSP图像处理器，所述可见光CCD相机和红外探测仪的数据输出端与所述视频采集卡的数据输入端连接，所述视频采集卡的数据输出端与FPGA图形预处理器的数据输入端连接，所述FPGA图形预处理器的数据输出端与所述DSP图像处理器的数据输入端连接，所述DSP图像处理器的数据输出端通过目标移动速度和轨迹数据输出接口与自动驾驶仪的内部跟踪数据串口接口连接，所述自动驾驶仪的内部指令输出串口接口通过待跟踪识别目标指定数据输入接口与DSP图像处理器的指令接收串口接口连接；无人机地面站计算机通过微波数据传输电台与自动驾驶仪的通信数据串口连接。\n[0007] 本实用新型具有下述技术效果：\n[0008] 本实用新型的无人飞行器有效载荷与自动驾驶仪综合控制计算机系统能够对运动目标进行自动检测和跟踪，并对图像实时自动处理、识别，能够在机载端实时完成各种监控任务，并与无人机自动驾驶仪通过串口进行数据通信，让无人机根据现场情况自动完成监控任务，传输及时，识别准确率高。\n附图说明\n[0009] 图1为本实用新型无人飞行器有效载荷与自动驾驶仪综合控制计算机系统的原理图。\n具体实施方式\n[0010] 以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。\n[0011] 图1为本实用新型无人飞行器有效载荷与自动驾驶仪综合控制计算机系统的原理图，包括可见光CCD相机、红外探测仪、视频采集卡、FPGA图形预处理器、DSP图像处理器，所述可见光CCD相机和红外探测仪的数据输出端与所述视频采集卡的数据输入端连接，所述视频采集卡的数据输出端与FPGA图形预处理器的数据输入端连接，所述FPGA图形预处理器的数据输出端与所述DSP图像处理器的数据输入端连接，所述DSP图像处理器的数据输出端通过目标移动速度和轨迹数据输出接口与自动驾驶仪的内部跟踪数据串口接口连接，所述自动驾驶仪的内部指令输出串口接口通过待跟踪识别目标指定数据输入接口与DSP图像处理器的指令接收串口接口连接；无人机地面站计算机通过微波数据传输电台与自动驾驶仪的通信数据串口连接。\n[0012] 该系统可以安装至无人机任意位置，具有较强的适应性。无人机地面站计算机通过无线微波数据传输电台可以对自动驾驶仪进行跟踪识别目标的指令输入。系统统初始化后，通过自动驾驶仪地面站指定需要自动识别或者跟踪的目标，可见光CCD相机、红外探测仪得到所监控区域的可见光和红外视频和图像数据，视频采集卡将得到的视频和图像数据采集输入至FPGA图形预处理器，FPGA图形预处理器对得到的数据进行图像阈值分割、高斯滤波等预处理，得到DSP图像处理器可以使用的数据，DSP图像处理器对预处理后的数据进行分析和计算，根据自动驾驶仪给定的待跟踪识别的目标由MEANSHIFT跟踪算法、粒子滤波算法等可以实时得到指定目标的自动识别和跟踪的结果，比如目标类型、需跟踪目标移动的速度、轨迹，算法处理的结果通过目标移动速度和轨迹数据输出接口将数据传输至无人机自动驾驶仪，使自动驾驶仪按照目标识别、跟踪的结果实现盘旋跟踪、航线跟踪等多种飞行模式，完成飞行任务。本实用新型的系统可以在无人机飞行过程中，自动识别、跟踪需要监控的目标，并可以配合自动驾驶仪完成自主飞行的飞行任务。和传统的非自动识别的技术相比，更好的解决了人眼识别的错误率较高、识别处理效果不理想的弊端。