GPS拒止条件下无人机自主全局定位技术

发布时间：2024-11-30 15:33

　　无人机技术的迅速发展使得无人机的应用越来越广,包括军事、农业、民用商业等诸多行业。高效的导航定位系统是影响无人机执行任务的重要因素。目前常用的无人机导航定位技术多为惯性导航技术/卫星导航定位技术互相组合的导航方式(如INS/GPS)。但卫星导航技术通常易受到干扰被恶意损坏,对卫星导航系统过度依赖会导致导航定位的可靠性和安全性降低。若失去GPS等卫星导航系统的支持,单一的惯性导航方式由于自身的惯性器件属性会在定位过程产生误差累积,无人机仅依靠惯性导航系统无法实现长航飞行过程中的精确定位。因此,本文针对GPS拒止条件下的无人机定位问题,提出一种基于视觉的全局定位技术。本文首先分析了视觉定位原理,通过相机成像系统研究无人机的三维位姿与二维实时航拍图像之间的关系,通过坐标系统研究视觉定位技术中的各坐标系及其相互转换关系,再结合视觉位姿估计技术进一步阐明视觉定位原理。接着,从图像配准角度出发,针对本研究中所涉及的待配准图像为两幅尺寸相差大、重叠区域小的这一类图像配准问题,分析提高配准性能的因素。并针对分析结果,提出一种基于SURF和BRISK的特征点配准改进算法。同时,考虑到无人机飞行速度快和飞行...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1无人机位姿关系示意图

首先分析视觉定位过程中地球、无人机和实时图像之间的关系，阐明视觉定理，然后分别研究定位过程中的成像系统、坐标系统和视觉位姿估计技术。其像系统模块包含相机成像原理和标定技术，坐标系模块主要研究视觉定位所涉及坐标系及其转换关系，位姿估计模块主要研究高效位姿估计技术。.1无人机视觉定....

图2.2视觉相对定位示意图

西安电子科技大学硕士学位论文计两种方法，如图2.2和图2.3所示。其中，视觉的相对位姿估计多指SLAM技术[46]（即时定位与地图构建技术）。SLAM系统中，第一步是两幅相邻图像帧之间的变换关系，具体表现为提取每帧图像的特征点，然后用相邻的两帧图像特征点之间的关系做....

图2.3视觉绝对定位示意图

西安电子科技大学硕士学位论文计两种方法，如图2.2和图2.3所示。其中，视觉的相对位姿估计多指SLAM技术[46]（即时定位与地图构建技术）。SLAM系统中，第一步是两幅相邻图像帧之间的变换关系，具体表现为提取每帧图像的特征点，然后用相邻的两帧图像特征点之间的关系做....

图2.4针孔成像模型

第二章视觉定位原理2.2视觉定位成像系统2.2.1成像模型在视觉定位研究中的关键因素为视觉传感器，相机作为经典视觉传感器，能够有效获取图像数据。定位过程需结合相机自身属性和所获图像提取视觉定位相关数据。因此，本节首先研究相机系统及成像系统模块。图2.4所示为针孔成像模型....

本文编号：4013024