无人机GPS/SINS/Vision组合导航技术

• 作者: 李小民 李建 钱克昌
• 来源期刊: 中国惯性技术学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 无人机 GPS/SINS/Vision组合导航 可观测性 姿态估计
• 年，卷（期）: 2011,（4）
• 所属期刊栏目: 组合导航技术
• 页码范围: 457-461
• 分类号: U666.1
• 字数: 3771字
• 语种: 中文

摘要

针对无人机GPS/SINS组合导航系统中航向角误差可观测性差的问题,提出了一种无人机GPS/SINS/Vision组合导航方法.使用无人机搭载的摄像机获取周围景物的图像序列,通过跟踪图像序列中提取的特征点,利用极几何约束获得其间摄像机的位移信息,将测量到的位移信息融合到GPS/SINS组合导航系统中,构成GPS/SINS/Vision组合导航系统.通过观测位置误差、速度误差和摄像机位移在像平面上的投影误差,建立组合导航误差状态卡尔曼滤波器,估计导航系统的误差状态,并根据估计结果对导航系统状态进行修正.推导了滤波器状态方程和测量方程,使用Simulink对算法进行仿真验证,在水平姿态角偏差为10°左右、航向角偏差为20°左右的初始条件下,水平姿态角误差和航向角误差均能快速收敛,水平姿态角误差在10s后收敛到1°左右,航向角误差20s后收敛到2°以内.仿真实验表明,该方法能有效提高无人机姿态角估计的速度和精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李小民	军械工程学院光学与电子工程系	99	619	14.0	18.0
2	钱克昌	军械工程学院光学与电子工程系	10	66	5.0	7.0
3	李建	军械工程学院光学与电子工程系	6	45	4.0	6.0