寇梓黎 郑添 邹少锋

摘要：随着四旋翼飞行器技术的不断应用，无人机的各种用途被不断发掘出来。基于四旋翼飞行器相对平稳的飞行状态和可控等特点，利用四旋翼飞行器进行探测和跟踪目标成为可能。本文介绍了一种四旋翼自主飞行探测跟踪系统，该系统采用以STM32F4单片机作为姿态控制模块的主控芯片，采用MPU9150、MS5611作为姿态解算模块的传感器，利用US-100传感器和气压计实现融合定高，图像处理上采用OV7670摄像头，配合RX23T-NUEDC开发板采集环境信息，以实现定高悬停以及定点跟踪等功能。，

关键词：四旋翼飞行器：定高悬停：定点跟踪

0 引言

随着四旋翼飞行器技术的逐步发展，目前的四旋翼飞行器已经能够做到平稳地飞行和高自由度地操控，再配上机载相机便能够实现航拍、图像识别等多种功能。为了使四旋翼飞行器实现探测和跟踪的功能，本作品将姿态控制模块、姿态解算模块、图像识别模块、定高模块、电源模块、遥控小车模块及声光模块进行整合，完成了以下任务：1）一键起飞，稳定飞行，定高悬停，平缓降落等基本功能：2）定点悬停及跟踪小车飞行：3）跟踪小车时实现航向的跟随偏转。本系统包括：姿态控制模块、姿态解算模块、图像识别模块、定高模块、电源模块、遥控小车模块及声光模块。该系统可以在平稳飞行的同时，按照程序指令搜寻目标，并触发跟踪状态，完成跟踪任务后，能够自主地择地平稳降落。

1 系统概述

该系统由姿态控制模块、姿态解算模块、图像识别模块、定高模块、电源模块、遥控小车模块及声光模块组成，各个模块间相互作用，系统模块映射框图如图1所示。……