發(fā)布時(shí)間：2021-11-25 06:25

　　導(dǎo)航定位算法是載體實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制和路徑規(guī)劃的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。針對(duì)在信號(hào)遮擋、電子對(duì)抗等環(huán)境中GPS定位精度下降問(wèn)題,本文提出GPS/Visual/INS多傳感器融合導(dǎo)航算法,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證算法定位精度、穩(wěn)定性、平穩(wěn)連續(xù)性、魯棒性及環(huán)境適應(yīng)能力。論文主要工作和貢獻(xiàn)如下:（1）研究了 Visual/INS融合導(dǎo)航算法理論知識(shí)。針對(duì)IMU、GPS與圖像采集頻率不一致的問(wèn)題,提出多傳感器數(shù)據(jù)異步處理算法,建立IMU運(yùn)動(dòng)學(xué)傳播方程及其線性化Jacobian矩陣,并計(jì)算了運(yùn)動(dòng)學(xué)殘差。針對(duì)視覺(jué)SLAM算法定位漂移現(xiàn)象,通過(guò)聯(lián)立重投影誤差和運(yùn)動(dòng)學(xué)殘差方程構(gòu)建優(yōu)化目標(biāo)泛函,并引入列文伯格-馬奎爾特（LM）算法解算相機(jī)位姿。（2）針對(duì)GPS異常狀態(tài)下定位精度下降的問(wèn)題,提出GPS/Visual/INS多傳感器融合導(dǎo)航算法。首先基于EKF算法融合GPS、IMU數(shù)據(jù),其濾波輸出作為新圖像幀初始位姿,應(yīng)用于視覺(jué)SLAM算法的特征匹配及圖優(yōu)化過(guò)程,以提高特征匹配準(zhǔn)確度,改善光線不均勻等環(huán)境的視覺(jué)SLAM適應(yīng)能力。然后在GPS/Visual/INS融合導(dǎo)航算法中引入圖優(yōu)化過(guò)程,聯(lián)合多幀圖像、多個(gè)時(shí)刻傳感器數(shù)據(jù)建立優(yōu)化目標(biāo)泛... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１大疆無(wú)人機(jī)具有航跡規(guī)劃、避險(xiǎn)功能??隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的定位精度、魯棒性和穩(wěn)定性要求越??

目前室外空曠環(huán)境的定位跟蹤Ｗ?ＧＰＳ／ＩＮＳ組合導(dǎo)航算法為主，基于視覺(jué)??（Ｖｉｓｕａｌ）和激光雷巧的ＳＬＡＭ算法則成為室巧導(dǎo)航技術(shù)的研究熱點(diǎn)。??在高樓大廈、街道之間Ｗ及存在電子干擾的環(huán)境下（圖１．５顯示的是多旋翼??實(shí)際飛行過(guò)程遇到的電子干擾現(xiàn)象），ＧＰＳ星數(shù)Ｗ及定位精度因子（ＰＤＯＰ）等值??會(huì)明顯受影響，導(dǎo)致ＧＰＳ／ＩＮＳ組合導(dǎo)航算法的定位跟蹤能為大幅降低。??３??

但激光雷達(dá)缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，高達(dá)數(shù)十萬(wàn)元的造價(jià)嚴(yán)重影響ＬＡＭ的發(fā)展運(yùn)用。??身?－－?－飄??片Ｉ，??圖１．３百度無(wú)人鸞軟車??視覺(jué)ＳＬＡＭ技術(shù)成本較低，需要的設(shè)備也少，成為目前ＳＬＡＭ研究熱點(diǎn)覺(jué)ＳＬＡＭ技術(shù)分為單目視覺(jué)（Ｍｏｎｏ?ＳＬＡＭ）、雙目視覺(jué)Ｗ及民ＧＢＤ，結(jié)合導(dǎo)航器件進(jìn)行研究也是ＳＬＡＭ研究熱點(diǎn)之一。??


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