یک روش مؤثر برای موقعیت‌یابی اشیاءپرنده به کمک داده‌های سنسورهای زمینی

نویسندگان

1 دانشگاه صتعتی اصفهان،کارشناسی ارشد

2 دانشگاه صنعتی اصفهان،دکترای برق

چکیده

موقعیت‌یابی اشیاپرنده از طریق سنسورهای غیرفعال زمینی یکی از نیازهای اساسی به‌منظور مراقبت و کنترل می‌باشد.استفاده ازسامانه‌های راداری بسیار گران‌قیمت بوده و مقرون‌به‌صرفه نیست.در این مقاله از تصویر به‌عنوان مرجعی برای به دست آوردن موقعیت شی‌ء پرنده استفاده‌شده است.این سیستم شامل یک موقعیت‌یاب می‌باشد که دوربین مادون‌قرمز و فاصله‌یاب لیزری بر روی آن نصب‌شده‌اندو شی‌ء پرنده را ردیابی می‌کند.اطلاعات ردیابی به سیستم آنالیز خط سیر فرستاده می‌شود و مسیر حرکت شی‌ء پرنده به‌صورت بلادرنگ محاسبه می‌گردد.الگوریتم ردیابی ارائه‌شده در این مقاله به‌گونه‌ای می‌باشد که علاوه بر بهبود بخشیدن به خطاهای روش‌های دیگر دارای قابلیت پیاده‌سازی آسان بوده و از سرعت خوبی برخوردار می‌باشد. سامانه فرود خودکار یکی از نیازهای اساسی برای فرود مطمئن هواپیماهای بدون سرنشین است چراکه بیشتر حوادث هواپیماهای بدون سرنشین در قسمت فرود آن‌ها اتفاق می‌افتد که علت آن کم‌تجربگی خلبان و یا تغییرات ناگهانی شرایط جوی مانند باد و باران می‌باشد.یک سامانه فرود خودکار موفق نیازمند اطلاعات دقیق و پیوسته از موقعیت شی‌ء پرنده می‌باشد،بنابراین سامانه موقعیت‌یاب یکی از بخش‌های اصلی این سامانه است.سیستم پیشنهادی در این مقاله به‌منظورموقعیت‌یابی شی‌ء پرنده می‌تواند روش مناسبی برای استفاده در سیستم فرود خودکار باشد.این سیستم علاوه بر کم‌هزینه بودن غیرفعال بوده و در برابر اختلال‌ها مقاوم می‌باشد.آزمایش‌های این سیستم بر روی‌داده‌های واقعی انجام‌شده است و توانسته موقعیت هواپیمای بدون سرنشین را با دقت کمتر از یک متر به دست آورد.همچنین این الگوریتم در بدترین حالت حدود 5 درصد از فریم‌ها را از دست می‌دهد که بسیار ناچیز می‌باشد و دارای عملکرد دقیقی در شرایط ابری و پس‌زمینه نویزی می‌باشد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An effective method for positioning objects flying via ground sensor data

نویسندگان [English]

  • محمد سبزواری 1
  • رسول امیرفتاحی 2
  • محمدرضا احمدزاده 2
چکیده [English]

Tracking of flying objects via passive sensors is one of the basic requirementsfor surveillance and control.The uses of radar systems are expensive.In this paper the image is used as reference for locates the flying object.Proposed system consists of an infrared camera and an eye safe laser range finder which are mounted on a pan/tilt to track a flying object.The tracking data are sent to the trajectory analysis system which calculate the target's trajectory in real time.Tracking algorithm which is used in the proposed system improves the errors of other methods and can be implemented easily and has a good speed
Automatic landing system is necessary for safer landing of a UAV.A more events of crash happen at the landing phase because of inexperience of pilots or sudden changes in the weather such as wind,rain.Automatic landing system requires continuous and precise positioning information.So, positioning device is one of the key factors of this system.Proposed system use image processing techniques for tracking of the UAVs in an automatic landing system.This system are inexpensive,passive and robust to jamming
In this paper we propose an automatic landing system with accuracy of less than one meter which has covered many of the disadvantages of other methods and has a very lowcost compared to other methods Experiments show that the algorithm in the worst case lose about5% of the frames which does not harm auto landing system.These experiments were performed on real data and algorithm achieved accurate performance in the presence of cloud and background clutter

کلیدواژه‌ها [English]

  • Auto Landing System
  • UAV
  • Segmentation
  • Moving Object Tracking