双马赫曾德干涉型光纤扰动预警定位系统因其灵敏度高、结构简单、可在复杂环境中实现长距离定位等优点,在周界安防领域得到广泛应用。由于单一周界安防系统会不能将入侵事件像摄像头那样进行可视化显示,因此在长距离输油输气管道、复杂地形的安防依然存在较大的考验。为了解决上述问题,本文在双马赫曾德干涉型光纤扰动预警定位系统的基础上,提出了一种基于四旋翼无人机的双马赫曾德干涉型光纤扰动预警定位系统的视频联动系统。本系统采用分布式光纤扰动传感技术,对入侵事件进行定位,并将定位信息传送给四旋翼无人机,无人机对入侵位置勘查,摄录入侵视频,并将视频传输给地面站。同时搭载ODROID-XU4板卡对入侵目标进行实时动态跟踪,并自主返航降落。本文主要开展了以下几个方面的创新性研究工作:1、根据双马赫曾德分布式光纤扰动预警定位系统的定位原理,基于模块化设计思想,搭建了仪器化平台,实现了对入侵事件的监测和定位功能,对四旋翼无人机进行传感器模块的选取介绍,设计并搭建了四旋翼无人机的硬件平台。2、根据pixhawk飞控的软件框架和硬件接口定义,建立了四旋翼无人机的动力学模型。对四旋翼无人机位置解算深入分析,完成了位姿解算和控制算法。建立四旋翼无人机混控计模型,转换成电机转速,来控制无人机飞行。同时搭建地面站,利用MAVLink协议实现四旋翼无人机与地面站之间的通信。3、提出了基于级联检测分类器检测和卡尔曼滤波动态目标跟踪算法,采用级联检测分类器对入侵者进行检测,利用卡尔曼滤波器对目标进行跟踪,提高对入侵者的跟踪效果。同时在ODROID-XU4板卡上搭载ROS操作框架移植Open CV,完成了对入侵目标的动态跟踪。4、对四旋翼无人机与扰动预警定位系统进行视频联动实验,验证该方案的可行性,同时对四旋翼飞行数据进行数据分析,分析GPS搜星定位能力、水平方向速度控制情况和PID控制下横滚角和俯仰角的控制曲线,验证了四旋翼无人机飞行稳定性和控制精度。同时验证了对入侵者进行跟踪效果验证,表明该算法可以实现对入侵者的跟踪并且具有一定鲁棒性。设计一种视觉识别地标的方案,实现对降落高度和降落位置的精准定位。