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题名基于导引头图像连续匹配的航向测量与组合算法
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作者
梅春波
樊振辉
杨朝明
徐子昂
侯振环
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机构
西安现代控制技术研究所
西北工业大学电子信息学院
西北工业大学航天学院
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出处
《弹箭与制导学报》
北大核心
2024年第5期1-7,共7页
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基金
国防基础科学研究项目(2019-JCJQ-2D-078)资助。
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文摘
提出了一种基于连续匹配的航向解算与组合导航算法,实现了利用小视场角制导相机解算航向,为无人机提供了一种低成本的航向量测与组合导航方案。首先基于连续匹配得到的本质矩阵计算出姿态增量,然后通过首帧姿态矩阵与联合标定矩阵计算出当前帧的航向角,在此基础上基于惯性导航姿滤波设计了MEMS导航解算与视觉连续匹配的融合算法。最后为验证所提算法的精度与计算效率,搭建了惯性/视觉组合装置及挂飞试验系统。飞行试验结果表明,针对像元数为1920×1080的相机在80~200 m相对高度飞行过程中,匹配成功率达到99.6%,0.5 h航行中航向计算精度优于0.21°,更新频率优于20 Hz,与传统方法相比具备较高的匹配成功率、航向计算精度,并具有更低的时间耗费。
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关键词
连续匹配
航向计算
航姿滤波
小视场
惯性/视觉
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Keywords
continuous matching
heading calculation
attitude filtering
small field of view
inertia/visual
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分类号
TJ765.3
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名一种基于惯性/高度计/视觉融合的地理信息修正算法
被引量：2
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作者
杨鹏翔
樊振辉
梅春波
朱启举
杨朝明
侯振环
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机构
西安现代控制技术研究所
电子信息学院
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第10期1010-1015,1022,共7页
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基金
国防基础科学研究项目(2019-JCJQ-2D-078)。
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文摘
针对无人机视觉景象匹配导航中感知图像地理信息修正精度与实时性相互制约的问题,提出了一种基于惯性/高度计/视觉融合的地理信息修正算法。首先基于惯性导航解算的姿态与相机内参完成透视变换矩阵的计算,并通过线性插值完成实时图像的姿态修正,同时在该过程中引入透视变换矩阵因子降低传感器标定误差对修正精度的影响。进一步利用相对高度数据与相机内参完成空间分辨率计算及尺度修正。最终使其与基准图的坐标系、空间分辨率相同。为验证所设计算法的效果,设计了惯性/高度计/视觉组合装置并进行了飞行实验。实验结果表明地理信息修正平均误差为0.84像素,时间耗费为0.043 s。与传统利用图像匹配进行修正的算法相比,所提算法平均误差减小了80%,耗费时间缩短了90%以上,在精度与实时性上均有大幅提升。
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关键词
地理信息修正
惯性/视觉融合
透视变换
优化因子
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Keywords
georeferencing
inertial/vision
perspective transformation
optimized factor
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分类号
U666.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名基于景象匹配的低精度MEMS航向修正与组合算法
被引量：2
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作者
朱启举
樊振辉
梅春波
杨鹏翔
卢宝峰
杨朝明
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机构
西安现代控制技术研究所
西北工业大学
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期870-875,共6页
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基金
国防基础科学研究项目(2019-JCJQ-2D-078)。
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文摘
针对巡飞弹弹载微机电系统(MEMS)在长航时过程中航向易发散的问题,提出了一种基于景象匹配的低精度MEMS航向修正与组合算法。首先,基于匹配点几何关系与匹配重投影设计了两种航向误差模型,前者分别根据实时图与基准图匹配点连线与图像纵轴计算反正切值,作差后计算出航向修正值;后者利用实时图与基准图的匹配关系构建重投影误差,通过优化计算出航向最优值。然后,基于上述两种模型,根据匹配点数量设计了一种航向修正与组合算法。飞行实验结果表明,长航时过程中修正后的航向误差为0.7423°(RMSE),更新频率优于1 Hz。与传统仅能定位的景象匹配算法相比,所提算法提供了一种航向修正方法,且对传感器精度依赖性较低,具备一定的通用性。
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关键词
MEMS航向修正
景象匹配
惯性/视觉
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Keywords
MEMS heading correction
scene matching
inertial/vision
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分类号
U666.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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