發(fā)布時間：2021-09-01 11:02

　　隨著“數(shù)字地球”、“智慧城市”等理念的不斷普及,人們對室內(nèi)外高精度定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)的數(shù)量、質(zhì)量及其更新速度的需求日趨復(fù)雜。傳統(tǒng)、單一的導(dǎo)航定位手段已無法滿足位置服務(wù)的需求。融合多種傳感器,適應(yīng)復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境,高效、穩(wěn)健的室內(nèi)外無縫導(dǎo)航定位系統(tǒng)成為了實時獲取空間信息的一種新趨勢。本文以實現(xiàn)室內(nèi)外一體高精度導(dǎo)航定位為研究目標(biāo),在衛(wèi)星/慣性組合導(dǎo)航定位技術(shù)的基礎(chǔ)上,以視覺傳感器輔助高精度導(dǎo)航定位方法為主要研究內(nèi)容,圍繞高精度時空信息配準(zhǔn)、高精度視覺定位、魯棒高效融合算法和導(dǎo)航定位精度評估等關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究,論文主要的主要工作和創(chuàng)新點總結(jié)如下:1、結(jié)合室內(nèi)外一體導(dǎo)航定位的實際應(yīng)用環(huán)境和精度需求,設(shè)計了一套高精度視覺傳感器Spatial CAM,可在氙氣閃光燈、近紅外LED燈和自然光照輔助下清晰成像。采用近紅外光源輔助成像時,可有效地避免出現(xiàn)光照污染的情況,提高了室內(nèi)導(dǎo)航定位的實用性。同時,采用十參數(shù)/有限元混合模型對鏡頭畸變進(jìn)行精確校正,使視覺傳感器的理論測量精度達(dá)到八萬分之一,滿足室內(nèi)高精度定位的需求。2、針對目前傳感器高精度空間信息配準(zhǔn)方法公開文獻(xiàn)較少的情況,提出了三種可行的傳感器空間... 

【文章來源】：戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

高精度導(dǎo)航定位技術(shù)的應(yīng)用

c.NAVSOP 示意圖 d.室內(nèi)外無縫導(dǎo)航系統(tǒng)示意圖圖 1.2 新型多源融合導(dǎo)航系統(tǒng)示意圖目前，國內(nèi)外對多源融合導(dǎo)航的新興研究主要方向主要有：（1）全源導(dǎo)航定位技術(shù)（All Source Navigation and Navigation, ASPN）[23]從多種傳感器和測量源接收數(shù)據(jù)，并利用導(dǎo)航過濾（融合）算法從中提取導(dǎo)航信息，從而實現(xiàn)精確導(dǎo)航。同時，采用即插即用的方式快速增加傳感器，接收數(shù)信息，并利用導(dǎo)航融合算法從中提取導(dǎo)航信息，從而實現(xiàn)精確導(dǎo)航。（2）微型導(dǎo)航定位授時技術(shù)（Micro Positioning, Navigation and Timing, Micro-PNT）[13]利用微慣性技術(shù)和芯片原子鐘技術(shù)，通過對授時、慣性導(dǎo)航裝置和其他非慣性傳感器的微小型化與集成，實現(xiàn)芯片級的自主導(dǎo)航。該技術(shù)主要用于在提高導(dǎo)航設(shè)備導(dǎo)航可靠性的同時，降低導(dǎo)航設(shè)備的成本與功耗。（3）隨機(jī)信號導(dǎo)航技術(shù)（Navigation via Signals of Opportunity, NAVSOP）[14]主要利用充斥在用戶周圍成百上千種不同的信號（諸如 Wi-Fi 信號、無線電臺信號、蜂窩基站信號等）來計算位置信息。該技術(shù)可以抵抗衛(wèi)星信號的干擾和欺騙，通過識別和利用未知信號獲取精確和可靠的定位結(jié)果。如英國 BAE 公司開發(fā)的 NAVSOP 系統(tǒng)，國內(nèi)北郵研制的

a.傳感器平面示意圖 b.相關(guān)性能參數(shù)圖 3.1 PYTHON 12K CMOS 傳感器 3.1（a）為本文使用的圖像傳感器，與測量精度相關(guān)的參數(shù)如圖 3.1(b)所的快門為全局快門，像素分辨率為 1250 萬，像元大小為 4.5um。此外，該紅外光源輔助照明的模式下進(jìn)行圖像信息的采集。具體的，PYTHON 12K 子曲線圖如圖 3.2 所示。a.彩色影像與黑白影像感光對比 a.黑白影像與近紅外影像感光對圖 3.2 PYTHON 12K 圖像傳感器感光量子效率曲線 3.2 為 PYTHON 12K 傳感器在彩色模式（Color）、黑白模式（Mono）和近

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新一代空間交會對接光學(xué)成像敏感器[J]. 劉啟海,龔德鑄,華寶成,鐘俊,鄭巖,趙春暉.  空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2018(02)
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[5]OptiTrack系統(tǒng)點位測量的精度測試[J]. 王俊威,西勤,馮其強(qiáng),駱?biāo)?  北京測繪. 2017(S1)
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博士論文
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[2]可量測影像與GPS/IMU融合高精度定位定姿方法研究[D]. 張曉東.解放軍信息工程大學(xué) 2013
[3]數(shù)字工業(yè)攝影測量技術(shù)研究與實踐[D]. 馮其強(qiáng).解放軍信息工程大學(xué) 2010
[4]空間目標(biāo)相對位置和姿態(tài)的抗差四元數(shù)估計[D]. 江剛武.解放軍信息工程大學(xué) 2009
[5]車載組合導(dǎo)航信息融合算法研究與系統(tǒng)實現(xiàn)[D]. 徐田來.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]小型天文測量計時器研究[D]. 楊宇飛.解放軍信息工程大學(xué) 2013
[2]基于人工標(biāo)志的激光掃描數(shù)據(jù)自動拼接技術(shù)研究[D]. 王力.解放軍信息工程大學(xué) 2010
[3]非量測型彩色數(shù)碼相機(jī)測量精度研究[D]. 陳新.解放軍信息工程大學(xué) 2010
[4]精密動態(tài)測量精度檢測技術(shù)研究[D]. 何峰.解放軍信息工程大學(xué) 2007
[5]GPS接收機(jī)綜合檢定場的建立及其動態(tài)檢定方法的實現(xiàn)[D]. 孟凡玉.中國人民解放軍信息工程大學(xué) 2002



本文編號：3376862