基于Faster R-CNN算法的自主空中加油錐套識別

張宇博，曹有權(quán)

基于Faster R-CNN算法的自主空中加油錐套識別

張宇博，曹有權(quán)

（中國電子科技集團公司第二十研究所，西安 710068）

隨著無人機技術(shù)的發(fā)展，自主空中加油技術(shù)增加了無人機飛行半徑和有效載荷，提升了無人機的作戰(zhàn)效能。本文針對復(fù)雜環(huán)境下無人機軟管式空中加油的精確引導(dǎo)技術(shù)，在無人機自主空中加油近距離對接階段過程中，對油機錐套識別這個關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開研究。利用深度學(xué)習(xí)和圖形處理，提出一種基于Caffe框架的Faster R-CNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)的新方法。為了保證該方法的魯棒性和廣泛應(yīng)用，采用軟管式空中加油的真實數(shù)據(jù)，制作了一個圖像的深度學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)集。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)驗證了基于Caffe框架的Faster R-CNN錐套識別算法的魯棒性和識別精度，并通過對比實驗證明了在復(fù)雜的無人機加受油環(huán)境中，該識別算法也具有較好的錐套識別能力。

無人機空中加油；計算機視覺；錐套識別；深度學(xué)習(xí)算法

0 引言

在現(xiàn)代軍事活動中，自主空中加油技術(shù)可以增加無人機行駛航程和有效載荷，延長航行時間，極大地提高了無人機的效能，擴大了作戰(zhàn)半徑，增強了戰(zhàn)略部署[1]。因此，展開針對自主空中加油關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要的意義。目前，基于軟管式空中加油即通過軟管連接的受油錐套和加油插頭對接完成油料的傳輸。由于其經(jīng)濟性和靈活性，該加油方式尤其適用于無人機空中的自主加受油[2-4]。因此，越來越多的研究人員致力于軟管式無人機自主空中加油的技術(shù)開發(fā)。……