本科毕业设计（论文）开题报告

专题名称：

数字化信息系统

基于视觉和机器人操作系统的无人系统自

子课题名称：

学员姓名： 培养类型： 所属学院： 负责教员： 指导团队： 所属单位：

主定位技术

学号： 专业： 年级： 职称：

目 录

一、课题简介 ························· 1

（一）课题名称及来源 ··················· 1 （二）选题依据 ······················ 1 二、本课题国内外研究现状及发展趋势 ·············· 2

（一）国内外研究现状 ··················· 2 （二） 发展趋势 ······················ 4 三、 课题在理论与实践上的意义 ················ 5 四、课题需要解决的关键理论问题和实际问题 ··········· 6 五、课题研究的基本方法、实验方案及技术路线的可行性论证 ··· 6

（一）课题研究基本方法 ·················· 6 （二） 课题实验方案 ···················· 7 （三） 技术路线 ······················ 7 六、开展研究应具备的条件及已具备的条件，并估计在进行论文工作中可能遇到的困难与问题和解决措施 ················· 8

（一）开展研究条件 ···················· 8 （二） 可能会遇到的困难和解决措施 ············ 9 七、论文研究的进展计划 ···················· 9 八、课题所需器材、设备清单 ·················· 10 九、参考文献 ························· 10

一、课题简介

（一）课题名称及来源 课题名称：数字化信息系统

子课题名称：基于视觉和机器人操作系统的无人系统自主定位技术 课题来源：自选 （二）选题依据

在现代信息化战争中，战争形势越来越趋于信息化、透明化、无人化。这使得无人机在战场中的地位越发凸显，研究无人机的相关应用就变得越发必要，特别是在分队作战方面作用更加明显。越南战争结束后，美国充分认识到建设信息化军队的重要性，所以美军一直在投入大量军费来实现从机械化向信息化的转型。虽然转型过程是漫长的，但不可否认美军信息化程度已经相当高了。美军在信息化程度上已经达到了单个点：即未来战争条件下的分队甚至单兵信息化。

本课题就是围绕分队作战而建立的，实现数字化分队信息系统是本课题的方向和目标。本课题的研究对象为未来战争中的重要特征之一的无人机。相对于传统的作战手段，无人机在对战场进行侦查和对目标进行指示等方面具有明显的成本低、速度快、效率高、实时强和安全性好等优势。而本项目的研究方向是基于视觉和机器人操作系统[1]（Robot Operating System, ROS）的无人机系统自主定位技术。视觉方面，我们打算以ARToolKit[2]二维码的方式来实现无人机自主定位，甚至自主导航。

导航技术对实现无人机自主控制至关重要。无人机整体性能的提高、快速高效的完成飞行任务，需要更精确、更有效、更完善的导航技术。因此，发展综合性能更好、应用范围更宽广的导航方法是亟待解决也是国内外众多研究者所关心和研究的问题。

近年来，基于图像处理的导航定位方法在许多领域都有了普遍的应用，从军事作战与防御、侦查等国防安全领域到民用的危险环境（如火灾、地震等灾害现场）中的搜查和救援等与人类生活息息相关的领域，尤其是在