基于红外影像层次旋转匹配的飞行器定位方法

1

作者 李清格 杨小冈 +5 位作者 卢瑞涛 范继伟 唐彬 张震宇 王思宇 宿爽 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期240-252,共13页

基于图像匹配的飞行器自主视觉定位技术是飞行器导航制导、态势感知和自主决策的关键技术之一。针对红外遥感影像在大角度旋转下飞行器匹配定位失效的问题,提出了一种基于层次结构强化的特征点旋转匹配定位方法。该方法通过融合深度特... 基于图像匹配的飞行器自主视觉定位技术是飞行器导航制导、态势感知和自主决策的关键技术之一。针对红外遥感影像在大角度旋转下飞行器匹配定位失效的问题,提出了一种基于层次结构强化的特征点旋转匹配定位方法。该方法通过融合深度特征点提取与层次结构强化的旋转匹配定位技术,有效实现了飞行器匹配定位。首先设计了一个集成残差连接编码器的RBN-SuperPoint深度特征点提取模型,用于检测和描述待匹配图像中的深度特征点。其次构建了基于线性注意力和置信度分类器的L-LightGlue自适应匹配算法,利用L-LightGlue进行特征点粗匹配,生成单应性变换矩阵。随后采用层次结构强化的旋转匹配策略,根据粗匹配得到的单应性变换矩阵对图像进行旋转处理,消除图像间的角度差异,并进行精确匹配。再通过将结果映射至原图像,得到旋转校正后的特征点匹配结果和对应的单应性变换矩阵。最后利用图像间变换关系确定飞行器在图像中的位置,完成视觉定位。实验结果表明:RBN-SuperPoint可以高效提取大量均匀分布的特征点,所提基于L-LightGlue的匹配定位算法的匹配准确率最高可达98.57%,平均定位误差仅为4.08 pixel。 展开更多

关键词 红外遥感影像 特征点检测 旋转匹配 线性注意力 飞行器视觉定位

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基于景象匹配的无人飞行器定位方法 被引量：10

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作者 吉祥 韩军伟 +2 位作者 梁楠 郭雷 赵天云 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1291-1296,共6页

无人飞行器定位技术是无人飞行器实现战场精确打击和高空侦察的保证,为了研究一种可以替代或者辅助全球定位系统进行无人飞行器定位的方法,减少无人飞行器对全球定位系统导航的依赖,构建了一种基于景象匹配的无人飞行器定位方法,并进行... 无人飞行器定位技术是无人飞行器实现战场精确打击和高空侦察的保证,为了研究一种可以替代或者辅助全球定位系统进行无人飞行器定位的方法,减少无人飞行器对全球定位系统导航的依赖,构建了一种基于景象匹配的无人飞行器定位方法,并进行了仿真实验。首先,利用尺度不变特征变换算法提取无人飞行器和卫星图的特征点,并进行特征点匹配,其次,根据匹配成功的特征点位置在无人飞行器前下视场模型中计算无人飞行器飞行位置,并与飞行器预先设定好的飞行轨迹进行比对,判断飞行路径是否正确。通过仿真实验证明了该景象匹配定位方法具有较高的时效性。 展开更多

关键词 无人飞行器定位 图像匹配 SIFT特征 无人飞行器前下视图 卫星下视图

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飞行器定位中的地形起伏影响及修正方法研究 被引量：5

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作者 邵永社 何向晨 +1 位作者 陈鹰 葛志强 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期403-406,414,共5页

针对地面高程起伏对机载雷达成像定位的影响,分别从景像匹配定位和飞行器定位两个方面探讨了地形起伏的影响,提出了一种基于雷达成像几何关系和野值剔除来实现飞行器精确定位的方法。该方法能够避免地形起伏对景像匹配的影响而产生的飞... 针对地面高程起伏对机载雷达成像定位的影响,分别从景像匹配定位和飞行器定位两个方面探讨了地形起伏的影响,提出了一种基于雷达成像几何关系和野值剔除来实现飞行器精确定位的方法。该方法能够避免地形起伏对景像匹配的影响而产生的飞行器定位偏差,较好地修正地形起伏对飞行器定位影响而产生的偏移,并适于飞行器上实时处理。经实验验证,当飞行高度在6 km时,在经度和纬度方向飞行器定位中误差分别为13.70 m和28.04 m,保证了1个像素(32 m)内的定位精度。 展开更多

关键词 真实孔径雷达 飞行器定位 地形起伏 景像匹配

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基于视觉的无人机飞行过程定位算法研究 被引量：8

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作者 马园 吴爱国 杜春燕 《电光与控制》 北大核心 2013年第11期42-46,共5页

为了提升无人机飞行过程中的定位精度,以及使无人机正常飞行于全球定位系统(GPS)信号受到干扰或是失效的环境中,提出了基于机器视觉的无人机飞行过程中的定位算法。首先,基于尺度不变特征转换(SIFT)和KDTree搜索的图像匹配算法以及各坐... 为了提升无人机飞行过程中的定位精度,以及使无人机正常飞行于全球定位系统(GPS)信号受到干扰或是失效的环境中,提出了基于机器视觉的无人机飞行过程中的定位算法。首先,基于尺度不变特征转换(SIFT)和KDTree搜索的图像匹配算法以及各坐标系之间的变换关系得到改进的坐标变换算法Trf1和Trf2,算法Trf1可求出目标匹配点的地面坐标,即建立无人机飞行环境地图,算法Trf2可计算出无人机实时位置;然后,在无人机飞行过程中利用算法Trf1和Trf2得出定位算法,并设计实验。实验表明,利用该算法计算出的无人机实时位置误差保持在12 cm的范围内,从而验证了算法的准确性。 展开更多

关键词 无人机 SIFT算法 坐标变换算法 机器视觉 飞行过程定位算法

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无人飞行器异源图像匹配辅助惯性导航定位技术综述 被引量：7

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作者 罗世彬 刘海桥 +1 位作者 胡茂青 董晶 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1-10,共10页

无全球定位系统下高精度定位与导航是飞行器实现自主侦查、巡航与打击的关键。视觉导航具有被动、低成本、能避免累积误差等优点。视觉导航与惯性导航融合更能够发挥出各自的优势,达到高精度定位的目的。总结了异源图像匹配辅助惯性导... 无全球定位系统下高精度定位与导航是飞行器实现自主侦查、巡航与打击的关键。视觉导航具有被动、低成本、能避免累积误差等优点。视觉导航与惯性导航融合更能够发挥出各自的优势,达到高精度定位的目的。总结了异源图像匹配辅助惯性导航的飞行器定位技术的发展历程;从相机-惯导标定技术、异源图像匹配、姿态解算、数据融合和后端优化五个方面详细阐述了异源图像匹配辅助惯性导航的飞行器定位的关键技术;指出了基于深度学习的异源图像匹配与惯性导航两种无源定位组合导航系统融合技术等四个未来可能的发展方向,可为实现异源图像匹配辅助惯性导航飞行器定位技术提供参考。 展开更多

关键词 异源图像 图像匹配 组合导航 飞行器定位

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多基雷达定位中站址误差影响分析 被引量：3

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作者 余学锋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期261-264,共4页

本文针对多基雷达系统站址测量误差对飞行目标定位精度的影响 ,给出了评估此项误差的数学模型。分析表明 ,其影响是各站址误差的线性组合。主站的站址误差起着主要作用 。

关键词 站址误差 多基雷达系统 飞行目标定位

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北斗卫星定位系统在森林航空消防中的应用 被引量：2

7

作者 刘晓曦 《林业调查规划》 2023年第3期50-52,共3页

为监督各航空护林站飞机的飞行安全,严把飞机放行关,及时掌握航空护林飞机飞行动态,基于我国近年来新组网的北斗卫星导航系统,构建了北斗卫星航空消防定位系统,实现了对森林航空消防作业飞机的实时监控和动态监管,达到了设计目标。

关键词 森林航空消防 北斗卫星定位系统 飞行定位 动态监视

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无源北斗导航定位系统初始校频的一种新方法

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作者 梁勇 柯熙政 邓方林 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第6期59-63,共5页

根据小波分析理论,针对无源北斗导航定位系统初始校频问题,提出了一种基于小波分析的信号特征提取算法。仿真结果表明该方法比较简单而切实可行,能够有效地对信号进行趋势估计,从而精确算得频标准确度。

关键词 小波分析 北斗导航定位系统 初始频率 信号特征提取算法 飞行器导航定位 测量误差 频标准确度 时差趋势

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月面探测中的单目相机成像测量方法 被引量：2

9

作者 李立春 许颖慧 +4 位作者 孟彦鹏 张祖丽 张伟 万文辉 周建亮 《航天返回与遥感》 北大核心 2015年第5期36-43,共8页

针对月面着陆及就位探测过程中各类相机成像的工程实际,文章分析了降落过程单目成像的特定条件,提出了降落相机序列成像单应矫正的大场景高分辨率图像生成方法,在此基础上提出了基于图像匹配的着陆过程飞行器定位方法;针对着陆后就位探... 针对月面着陆及就位探测过程中各类相机成像的工程实际,文章分析了降落过程单目成像的特定条件,提出了降落相机序列成像单应矫正的大场景高分辨率图像生成方法,在此基础上提出了基于图像匹配的着陆过程飞行器定位方法;针对着陆后就位探测所具备的位姿与场景约束信息,提出了应用单目成像的平面场景内目标测量;对远距离成像提出基于弱透视的目标距离与方位计算方法。这些方法已经应用在"嫦娥三号"任务着陆与就位探测中降落相机、监视相机、地形地貌相机等相机成像的处理,为探测过程提供了及时准确的测量信息。 展开更多

关键词 单目成像 飞行器定位 目标测量 平面约束 就位探测 月面着陆

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外弹道测量体制的若干问题(上) 被引量：1

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作者 刘嘉兴 《电讯技术》 北大核心 2001年第3期9-14,共6页

本文对距离交会、角度交会、干涉仪等测轨定位体制进行了综合论述 ,对它们的测量精度进行了分析 ,推导出了位置参量与定位误差的关系 ,并按照“最小误差体积准则”和“GDOP最小准则”进行了分析比较 ,比较结果说明 。

关键词 外弹道测量体制 飞行器定位 测轨精度

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外弹道测量体制的若干问题(下)

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作者 刘嘉兴 《电讯技术》 北大核心 2001年第4期10-13,共4页

本文对距离交会、角度交会、干涉仪等测轨定位体制进行了综合论述 ,对它们的测量精度进行了分析 ,推导出了位置参量与定位误差的关系 ,并按照“最小误差体积准则”和“GDOP最小准则”进行了分析比较 ,比较结果说明 ,距离交会的测轨定位... 本文对距离交会、角度交会、干涉仪等测轨定位体制进行了综合论述 ,对它们的测量精度进行了分析 ,推导出了位置参量与定位误差的关系 ,并按照“最小误差体积准则”和“GDOP最小准则”进行了分析比较 ,比较结果说明 ,距离交会的测轨定位体制精度较高。 展开更多

关键词 外弹道测量 飞行器定位 测轨精度

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小天体SPC特征导航过程中特征选取原则研究 被引量：1

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作者 王安然 王立 +4 位作者 张成渝 田启航 华宝成 刘姝含 李林 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第2期90-98,共9页

基于SPC的小天体附着探测过程中存在导航特征选取主要依靠主观判断、工作量大等问题.针对上述问题,通过对小天体着陆过程中涉及到的特征制备、渲染匹配以及导航定位等过程进行分析,提出特征选取的可制备性、光照适应性、特异性以及均匀... 基于SPC的小天体附着探测过程中存在导航特征选取主要依靠主观判断、工作量大等问题.针对上述问题,通过对小天体着陆过程中涉及到的特征制备、渲染匹配以及导航定位等过程进行分析,提出特征选取的可制备性、光照适应性、特异性以及均匀分布性等4个主要原则,并定量分析了各原则对应的阈值条件,从而保证特征制备的可行性、渲染匹配过程的鲁棒性以及导航定位过程的精确性.最后,利用OSIRIS-Rex任务中的图像数据、高程数据以及SPICE提供的导航信息,对依据特征选取原则得到的特征进行验证.结果表明,依据选取原则选取的特征匹配率达96.85%. 展开更多

关键词 小天体 SPC特征 特征选取原则 飞行器定位 PDOP

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