水面無人艇視覺臨場感遙操控技術研究.pdf

1、近些年來越來越多的無人裝備開始應用在軍事、救援和探測等領域，并取得了較好的應用效果。在自動化得到極大應用的今天，水面無人艇自動化程度也不斷的在提高,出現(xiàn)了許多采用自主避障技術的無人艇。但是在進行偵查、海上搜救、內河航行和港口巡邏等任務時，人工遙控模式將發(fā)揮出更好的效果。本文旨在對水面無人艇視覺臨場感遙操控系統(tǒng)進行研究，設計出一種操作便捷、符合“人-機-環(huán)”系統(tǒng)工程的水面無人艇遙操控系統(tǒng)，并針對圖像通信占用帶寬較大的情況，設計了體感視覺臨

2、場感系統(tǒng)，即解決了通信帶寬問題，又可以像真實操船一樣操縱無人艇。
　　本文介紹了課題的背景、目的和意義，分析了國內外“人-機-環(huán)”系統(tǒng)工程、人臉識別技術和視頻壓縮編碼的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀。首先需要為遙操控系統(tǒng)和體感式視覺臨場感系統(tǒng)設計一艘無人艇，以作為應用平臺。在對水面無人艇系統(tǒng)的進行功能需求分析后，制定了水面無人艇系統(tǒng)的總體方案，對艇載端設備進行了選型與布局，并根據《機動小艇操舵部位的視野GB/T-18815-2002》著重地對

3、艇載攝像頭布局進行了分析。對水面無人艇遙操控系統(tǒng)和體感式視覺臨場感系統(tǒng)進行了方案設計。
　　結合“人-機-環(huán)”系統(tǒng)工程，利用設計展開法對水面無人艇操控臺進行分析與設計。在閱讀了船外機技術手冊并對船外機實體進行必要的測量后，設計水面無人艇遙操控系統(tǒng)，即利用USB操縱桿通過上位機界面和控制電路控制船外機進行工作。
　　在研究了人臉識別技術的基本原理和基本方法后，構造人臉識別分類器，進行人臉識別實驗，通過分析實驗結果得出影響人臉識

4、別準確性的因素。在對體感式視覺臨場感系統(tǒng)軟件進行功能分析后，應用MFC并結合視頻編碼設備廠商提供的開發(fā)工具編寫體感式視覺臨場感系統(tǒng)軟件，從而實現(xiàn)視覺臨場感的生成。
　　在系統(tǒng)設計完成的基礎上，對水面無人艇遙操控系統(tǒng)和體感式視覺臨場感系統(tǒng)進行實驗。遙操控系統(tǒng)實驗中，在調試控制電路各模塊以及操控界面之后，對操縱桿控制船外機油門、檔位和升降進行了實驗，結果表明該系統(tǒng)可提高無人艇操縱的便捷性；體感式視覺臨場感系統(tǒng)實驗中，在對系統(tǒng)功能進行測