融合车载传感数据的长距离相对定位

发布时间：2022-02-26 21:23

　　月面巡视器的精准定位是巡视器安全移动和路径规划的前提和基础,也是确保巡视器逐步接近远距离科学目标、完成科学探测任务的基本保障。由于月面没有卫星导航系统,目前主要采用相对导航的方式实现月面定位。考虑到月面环境的特殊性,使得目前应用单一的相对定位手段难以满足定位要求:1)由于月面凹凸、斜坡较多,使得惯导定位会产生较大的累计误差,难以满足长距离定位要求;2)由于月面纹理单一、光照条件复杂,使得视觉定位时极易出现图像特征错配,容易发生局部定位偏差很大的情况。本文在分析多种相对定位手段的优劣性的基础上,对多种相对定位手段进行组合,通过多传感器融合算法充分发挥各种定位手段的优势,提升巡视器长距离导航定位的精度和可靠性,解决了模拟巡视器的长距离相对自主定位问题。具体研究内容如下:（1）设计了基于改进ORB（Oriented FAST and Rotated BRIEF）特征及其结构约束的图像匹配方法,提高了匹配性能本文首先分析了三种主流的特征提取方法,综合它们之间的优、缺特性,提出了改进的ORB特征提取算子;然后采用图匹配的方式将相邻帧间的图像进行匹配,利用匹配好的特征点估计相机之间的运动轨迹;最后... 

【文章来源】：江西理工大学江西省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

（a）、（b）、（c）、（d）分别为采用SIFT、SURF、ORB和本文算法匹配结果

分别对 KITTI、EuRoc 中不同序列的数据集进行实验测试。其中 KITTI 数据集基于自动驾驶平台下获得的评测数据集，主要采集的是城市道路环境数据。而 EuRoc 数据集是利用微型飞行器采集的是工业仓库和普通实验室环境数据，测试结果显示如图 3.11 所示：图 3.11 ORB_SLAM2 测试运行过程（上、下分别为 KITTI 序列和 EuRoc 序列图像运行显示）图 3.11 整合了运行过程中三个窗口的显示集合。以 EuRoc 运行图像为例，左上角

标定、矫正前后结果图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LRO NAC影像的嫦娥三号着陆点高精度定位与精度验证[J]. 刘斌,邸凯昌,王保丰,唐歌实,徐斌,张璐璐,刘召芹.  科学通报. 2015(Z2)
[2]基于联邦滤波的航迹推算方法研究[J]. 李宇,郭杭,邸凯昌,万文辉,田宝连.  计算机测量与控制. 2015(09)
[3]视觉技术的中心定位误差方法研究[J]. 曾友,高健,岑誉.  计算机仿真. 2015(07)
[4]基于降落图像匹配的嫦娥三号着陆点位置评估[J]. 万文辉,刘召芹,刘一良,刘斌,邸凯昌,周建亮,王保丰,刘传凯,王镓.  航天器工程. 2014(04)
[5]嫦娥三号巡视器的惯导与视觉组合定姿定位[J]. 刘传凯,王保丰,王镓,唐歌实,万文辉,卜彦龙.  飞行器测控学报. 2014(03)
[6]嫦娥三号巡视器视觉定位方法[J]. 王保丰,周建亮,唐歌实,邸凯昌,万文辉,刘传凯,王镓.  中国科学:信息科学. 2014(04)
[7]基于LM法的光束法平差巡视器导航定位[J]. 马友青,贾永红,刘少创,贾阳.  东北大学学报(自然科学版). 2014(04)
[8]火星着陆自主导航方案研究进展[J]. 崔平远,高艾,于正湜.  深空探测学报. 2014(01)
[9]基于共线点的镜头畸变校正方法[J]. 刘超,李醒飞,郭敬滨,谭文斌.  计算机应用. 2013(12)
[10]火星及其环境[J]. 欧阳自远,肖福根.  航天器环境工程. 2012(06)

博士论文
[1]月球车遥操作中的任务规划技术研究[D]. 谢圆.中国科学技术大学 2011
[2]航天器交会对接和月球车导航中视觉测量关键技术研究与应用[D]. 王保丰.解放军信息工程大学 2007

硕士论文
[1]火星车同时定位与地图构建方法研究[D]. 董元元.哈尔滨工业大学 2015
[2]基于IMU/立体相机/里程仪的探测车的联邦滤波组合导航定位研究[D]. 李宇.南昌大学 2015
[3]月球探测车双目立体视觉系统研究[D]. 支敏慧.哈尔滨工程大学 2007



本文编号：3644999