基于GPS惯导视觉的测姿研究
发布时间：2021-01-14 22:12
控制系统需要实时获取载体（如飞机、导弹、车辆等）姿态信息来判断其运动状态,进而控制载体运动。传统测姿技术多采用GPS（Global Positioning System）多天线系统,该方法精度较高,但成本较高且算法的复杂度较大（需经过周跳检测、模糊度固定等步骤）,其精度和可靠性易受周围观测环境的影响。相比于多天线,单天线架设简便,成本相对较低。针对城市峡谷、隧道等环境下GPS信号易失锁或中断的特点,本文尝试采用GPS分别与惯导（Inertial Navigation System,INS）和视觉系统融合来获取可靠的运动载体姿态信息。该方案可以克服惯导或视觉系统误差累积的缺点,也可以保证GPS信号中断的情况下继续提供可用、连续的载体姿态信息。本文以国家自然科学基金项目“一机多天线高精度北斗/GPS定位模型和关键技术研究”为课题研究背景,对GPS单天线测姿模型的理论误差和精度分析展开深入研究。以此为基础,提出了基于一种新型的GPS/INS/视觉测姿算法用以提高载体姿态测量的精度和可靠性。论文的研究内容主要包括:1.研究了GPS单天线测姿的基本原理,分析其利用伪姿态角表征载体姿态的优缺点。介...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
载体轨迹
图 2-2 载体转向时三个不同部位划过的轨迹在高动态情况下更加容易出现。例如在飞行体发生侧向偏移，进而使得通过轨迹计算得的偏差[45]。式（2-29）表示的伪横滚角在较条件下是不在成立的。而在低动态车载或者风影响船体时，也会有该误差出现。统统简介（Inertial navigation system）是一种利用惯实时导航的系统。其中惯性传感器包括陀螺
SURF图像金字塔
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈惯导发展及其分类[J]. 孙泽鹏. 山东工业技术. 2017(17)
[2]中国民用无人机发展概况[J]. 宇辰网. 机器人产业. 2017(01)
[3]基于卷积神经网络（CNN）和CUDA加速的实时视频人脸识别[J]. 孔英会,王之涵,车辚辚. 科学技术与工程. 2016(35)
[4]基于CUDA并行计算的大地电磁二维有限元数值模拟研究[J]. 韩思旭,李勇,陈卫营,王显祥. 地球物理学进展. 2016(03)
[5]无侧滑角传感器的飞翼无人机抗侧风控制方法[J]. 王乾,李清,程农,宋靖雁. 清华大学学报(自然科学版). 2014(04)
[6]无人机视觉导航中的图像处理及位姿解算[J]. 沈宁,唐大全,李飞. 光电技术应用. 2012(06)
[7]GPU上计算流体力学的加速[J]. 董廷星,李新亮,李森,迟学斌. 计算机系统应用. 2011(01)
[8]基于单目视觉的车辆行驶方向检测及误差分析[J]. 彭科举,陈新,周东翔,刘云辉. 信号处理. 2010(10)
[9]计算机视觉研究的进展[J]. 刘成君,戴汝为. 模式识别与人工智能. 1995(S1)
博士论文
[1]基于共时钟GPS多天线系统的测姿算法研究及应用[D]. 蔡苗苗.华东师范大学 2017
[2]组合导航系统多源信息融合关键技术研究[D]. 袁克非.哈尔滨工程大学 2012
[3]基于视觉信息的微小型无人直升机地标识别与位姿估计研究[D]. 任沁源.浙江大学 2008
硕士论文
[1]ICP算法的改进及大规模点云配准方法的研究[D]. 郎萍.中北大学 2017
[2]视觉惯性及卫星组合导航系统研究[D]. 魏振楠.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于时钟同步一机双天线接收机的GPS/BDS姿态测量关键技术研究[D]. 成亚男.华东师范大学 2016
[4]基于视觉的无人机姿态估计方法研究[D]. 侯佳丽.北京理工大学 2016
[5]基于ORB算法的双目视觉测量研究[D]. 王昌盛.哈尔滨工业大学 2015
[6]基于回归森林的车载INS/GPS组合导航系统设计[D]. 马永强.北京交通大学 2015
[7]MIMU辅助双天线GPS组合测姿系统研究[D]. 王彦坤.南京理工大学 2015
[8]基于GPS/INS组合测姿方法研究[D]. 李娜.沈阳理工大学 2015
[9]组合导航中关键算法的研究[D]. 成功.北京邮电大学 2014
[10]基于CUDA加速的运动目标检测[D]. 梁良.北京交通大学 2012
本文编号：2977651
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
载体轨迹
图 2-2 载体转向时三个不同部位划过的轨迹在高动态情况下更加容易出现。例如在飞行体发生侧向偏移，进而使得通过轨迹计算得的偏差[45]。式（2-29）表示的伪横滚角在较条件下是不在成立的。而在低动态车载或者风影响船体时，也会有该误差出现。统统简介（Inertial navigation system）是一种利用惯实时导航的系统。其中惯性传感器包括陀螺
SURF图像金字塔
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈惯导发展及其分类[J]. 孙泽鹏. 山东工业技术. 2017(17)
[2]中国民用无人机发展概况[J]. 宇辰网. 机器人产业. 2017(01)
[3]基于卷积神经网络（CNN）和CUDA加速的实时视频人脸识别[J]. 孔英会,王之涵,车辚辚. 科学技术与工程. 2016(35)
[4]基于CUDA并行计算的大地电磁二维有限元数值模拟研究[J]. 韩思旭,李勇,陈卫营,王显祥. 地球物理学进展. 2016(03)
[5]无侧滑角传感器的飞翼无人机抗侧风控制方法[J]. 王乾,李清,程农,宋靖雁. 清华大学学报(自然科学版). 2014(04)
[6]无人机视觉导航中的图像处理及位姿解算[J]. 沈宁,唐大全,李飞. 光电技术应用. 2012(06)
[7]GPU上计算流体力学的加速[J]. 董廷星,李新亮,李森,迟学斌. 计算机系统应用. 2011(01)
[8]基于单目视觉的车辆行驶方向检测及误差分析[J]. 彭科举,陈新,周东翔,刘云辉. 信号处理. 2010(10)
[9]计算机视觉研究的进展[J]. 刘成君,戴汝为. 模式识别与人工智能. 1995(S1)
博士论文
[1]基于共时钟GPS多天线系统的测姿算法研究及应用[D]. 蔡苗苗.华东师范大学 2017
[2]组合导航系统多源信息融合关键技术研究[D]. 袁克非.哈尔滨工程大学 2012
[3]基于视觉信息的微小型无人直升机地标识别与位姿估计研究[D]. 任沁源.浙江大学 2008
硕士论文
[1]ICP算法的改进及大规模点云配准方法的研究[D]. 郎萍.中北大学 2017
[2]视觉惯性及卫星组合导航系统研究[D]. 魏振楠.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于时钟同步一机双天线接收机的GPS/BDS姿态测量关键技术研究[D]. 成亚男.华东师范大学 2016
[4]基于视觉的无人机姿态估计方法研究[D]. 侯佳丽.北京理工大学 2016
[5]基于ORB算法的双目视觉测量研究[D]. 王昌盛.哈尔滨工业大学 2015
[6]基于回归森林的车载INS/GPS组合导航系统设计[D]. 马永强.北京交通大学 2015
[7]MIMU辅助双天线GPS组合测姿系统研究[D]. 王彦坤.南京理工大学 2015
[8]基于GPS/INS组合测姿方法研究[D]. 李娜.沈阳理工大学 2015
[9]组合导航中关键算法的研究[D]. 成功.北京邮电大学 2014
[10]基于CUDA加速的运动目标检测[D]. 梁良.北京交通大学 2012
本文编号：2977651
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dizhicehuilunwen/2977651.html
