The paper discusses an intelligent vision-based control solution for autonomous tracking and landing of Vertical Take-Off and Landing (VTOL) capable Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) on ships without utilizing GPS signal. The central idea involves automating the Navy helicopter ship landing procedure where the pilot utilizes the ship as the visual reference for long-range tracking; however, refers to a standardized visual cue installed on most Navy ships called the "horizon bar" for the final approach and landing phases. This idea is implemented using a uniquely designed nonlinear controller integrated with machine vision. The vision system utilizes machine learning-based object detection for long-range ship tracking and classical computer vision for the estimation of aircraft relative position and orientation utilizing the horizon bar during the final approach and landing phases. The nonlinear controller operates based on the information estimated by the vision system and has demonstrated robust tracking performance even in the presence of uncertainties. The developed autonomous ship landing system was implemented on a quad-rotor UAV equipped with an onboard camera, and approach and landing were successfully demonstrated on a moving deck, which imitates realistic ship deck motions. Extensive simulations and flight tests were conducted to demonstrate vertical landing safety, tracking capability, and landing accuracy.


翻译:该文件讨论了在不使用全球定位系统信号的情况下自动跟踪和着陆垂直起飞和着陆(VTOL)能力强的无人驾驶航空飞行器(无人驾驶飞行器)在船舶上自动跟踪和着陆的明智的视觉控制解决方案,其中的中心想法是使海军直升机船只着陆程序自动化,其中飞行员将船舶用作远程跟踪的视觉参考;然而,该文件提到在大多数海军船只上安装了一个标准化的视觉提示,称为“Horizon bar”,用于最后方法和着陆阶段。这一想法是使用一种独特的设计好的非线性控制器来执行的,该控制器与机视结合在一起。该定位系统利用机器学习式物体探测进行远程船舶跟踪和经典计算机视觉,用于在最后接近和着陆阶段利用地平线条估计飞机相对位置和方向。该非线性控制器根据视野系统估计的信息运作,并显示即使在存在不确定因素的情况下也能够进行强有力的跟踪。开发的自主船舶着陆系统是在装有机载摄像机的四轮机器人无人驾驶式自动导航系统上实施,在移动的甲板上成功地演示了方法与着陆,该甲板上模拟了符合现实的船舱舱面运动的定位、大规模模拟和飞行测试能力。

0
下载
关闭预览

相关内容

强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习相关资源(框架、库、软件)大列表
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习相关资源(框架、库、软件)大列表
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员