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题名一种改进的巡视器惯性/视觉组合导航模型
被引量：5
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作者
宁晓琳
徐勇志
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机构
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院
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出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2015年第1期9-18,共10页
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基金
国家自然科学基金(61233005)
航天科技创新基金(10300002012117003)
+1 种基金
新世纪优秀人才支持计划(NCET-11-0771)
国家留学基金(CSC 201303070248)资助项目
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文摘
在传统的以惯性与视觉相对运动参数差为观测量的惯性/视觉组合导航模型中,为了得到简单的观测矩阵,惯性相对旋转四元数与平台失准角之间的函数关系往往通过近似处理得到。但当航向角较大时,该近似处理的误差很大,不可忽略。为解决该问题,文章提出了一种不需该近似处理的改进的观测量误差分析方法,并建立了改进的观测模型。该方法利用含误差的惯性姿态已知的特点,得到了更精确的惯性相对旋转四元数误差表达式,减少了Kalman滤波中惯性与视觉相对旋转差的状态模型预测误差。月面仿真和地面试验表明该改进方法相比传统方法可实现更高的导航精度,其中位置精度提高达68%。
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关键词
惯性视觉组合导航
观测模型
月面巡视器
四元数
误差分析
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Keywords
Inertial/Vision integrated navigation
Measurement model
Lunar rover
Quaternion
Error analysis
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分类号
O31
[理学—一般力学与力学基础]
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题名面向四轴飞行器的视觉-惯性组合导航
被引量：2
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作者
党蒙
陈黎明
赵颖
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机构
西安科技大学机械工程学院
渭南师范学院数理学院
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出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2017年第A02期134-136,140,共4页
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文摘
针对传统全球定位系统(GPS)导航精度不足的问题,提出了一种视觉导航和惯性导航的组合方法。该方法对图像特征点进行提取,通过图像金字塔对图像进行尺度变换计算特征点的光流,实现了对相邻图像帧的特征点的匹配,从而得出了四轴飞行器的速度矢量和航迹角。通过对惯性传感器的数据进行四元数解算,将得到的姿态角和航迹角进行融合,从而对速度矢量进行补偿和积分,最终得到四轴飞行器的航迹位移矢量。相对于传统GPS导航,该组合导航方法将四轴飞行器导航的每千米误差降低了1.61%,具备四轴飞行器导航条件。
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关键词
视觉-惯性组合导航
光流场
图像金字塔
四轴飞行器
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Keywords
visual-inertial integrated navigation
optical flow
image pyramid
quadrotor
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分类号
TP273.5
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名新型优化策略在视觉惯性导航系统中的应用
被引量：3
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作者
吴禹彤
张林
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机构
北京航天时代激光导航技术有限责任公司
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出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2020年第S02期215-220,共6页
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文摘
为了解决视觉惯性组合导航系统状态估计耗时长、实时性差的问题,提出一种改进dogleg算法作为求解算法。首先推导了完整的视觉惯性融合模型:视觉信息利用相机模型投影到像素平面,使用光流法进行特征点的跟踪,并利用PNP优化方法计算视觉位姿,惯性信息利用惯性预积分获得视觉间的相对位姿,有效提高计算效率;然后基于上述信息推导了融合算法中用于非线性优化计算的雅克比矩阵,以及视觉惯性组合系统模型损失函数;最后应用改进dogleg算法进行状态估计。经过数据集实验以及跑车实验可以得出,改进算法优于传统LM算法,平均耗时降低约60%,具有更好的收敛速度,满足实时性要求;同时对精度有17%左右的提高,具有更好的实用性。
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关键词
光流特征跟踪
惯性测量单元
预积分
信息融合
非线性优化
视觉惯性组合导航
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Keywords
optical flow characteristic tracking
Inertial Measurement Unit(IMU)
preintegration
information fusion
nonlinear optimization
visual inertial integrated navigation
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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