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Hello! 大家好，我们是来自北京航空航天大学的“北航之星”队，很高兴和大家在这里分享我们团队基于大疆MoileSDK开发手机APP的乐趣。
【1. 创意说明】 传统的交通监控与管理手段主要依赖于固定摄像头，监控范围受限于现有监测设备的布置情况。随着无人机技术的逐渐成熟，无人机的高空大视角、机动灵活等特点，使得利用无人机进行道路交通监控具有重要意义：（1）大范围道路航拍图像实时传输，便于交通管理部门更宏观的了解道路交通运行状况；（2）及时勘察道路突发事件现场，方便交通管理部门部署交通管制方案。 基于上述考虑，我们团队开发了一款控制无人机实现智能化自主道路巡航的APP ——“道路精准巡航控制”。 现有的道路巡航无人机的控制方式主要是操作人员通过规划航点，然后控制无人机沿道路上空航拍。该类控制方式的不足点在于，无人机无智能感知能力，飞行路线完全由航点决定且受风力影响，最终的飞行航线会呈曲线形，拍摄到的道路画面中道路会晃动，不利于监测人员查看以及实时图像处理。本APP中开发的自主道路巡航功能，通过分析航拍图像实时检测道路，进而控制无人机沿道路区域的正上方飞行，实现无人机航拍画面中的道路始终处于图像的中央且不抖动，在3轴稳定云台机械增稳的基础上，实现了航拍图像的智能化增稳。
【2. APP主要功能】 无人机图像数据实时解码 ，道路识别，无人机道路巡航自主控制。
【3. APP核心设计思路】 APP整体功能的实现分为两个主要模块：道路区域识别与飞行器精准控制
（1）道路区域识别 主要步骤如下： 1） 解码H264视频流，并转换为RGB格式图像 2） 图像颜色空间转换：RGB-->HSV 3） 提取HSV图像的H通道灰度图，基于颜色特征识别特定颜色区域，并进行形态学处理 4） 利用二值化图像提取道路区域 5） 确定预瞄线上道路区域中点B 6） 计算图像中心点A与B点的横坐标偏差值，作为偏航控制量反馈给飞行器 算法流程图如下：
（2）无人机控制 本方案应用预瞄跟随理论和PID控制算法对无人机进行精确控制。为简化控制，只研究飞行器俯仰和偏航两个维度的控制，俯仰（Forward）作定速控制，偏航转角基于道路识别模块返回的横向位移差值来进行PID闭环控制，偏航控制器的具体实现如下：
式中，pk为比例系数，dd为微分系数，参数值的具体选定由试验标定得到，e为横向位移差值，last_aimyaw为上次偏航控制器的输出。
控制流程图如下：
【4. APP界面】
第一步：选择飞机类型
第二步：选择操作模式
第三步：执行巡航控制 1、输入指定高度 2、one key fly 起飞 3、altitude 达到指定高度 4、angleset 云台设置角度 5、go 智能巡航 6、finish 巡航结束、返航
【5. APP Demo视频链接】
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谢谢！
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