[發明專利]一種捷聯慣性導航系統/視覺里程計組合導航方法在審
| 申請號： | 201711026822.7 | 申請日： | 2017-10-27 |
| 公開（公告）號： | CN107796391A | 公開（公告）日： | 2018-03-13 |
| 發明（設計）人： | 孫騫;刁鳴;李一兵;田宇 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工程大學 |
| 主分類號： | G01C21/16 | 分類號： | G01C21/16 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 慣性 導航系統 視覺 里程計 組合 導航 方法 | ||
1.一種捷聯慣性導航系統/視覺里程計組合導航方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1：在運載體上安裝雙目視覺里程計、光纖陀螺慣性導航系統，對捷聯慣性導航系統/視覺里程計組合導航系統進行預熱，并采集各個傳感器的數據；
步驟2：根據視覺里程計中的雙目攝像頭采集到的圖像序列，利用FAST方法對圖像序列中的特征進行提取，并利用基于隨機抽樣一致的特征匹配方法完成特征匹配，并根據視覺里程計原理計算出運載體的運動信息；
步驟3：建立捷聯慣性導航系統/視覺里程計組合導航系統的非線性狀態方程；
步驟4：以捷聯慣性導航系統與視覺里程計測得的速度誤差為觀測量，建立捷聯慣性導航系統/視覺里程計組合導航系統的量測方程；
步驟5：利用非線性濾波器容積卡爾曼濾波完成捷聯慣性導航系統/視覺里程計組合導航系統的時間更新和量測更新，對系統狀態進行估計，實現捷聯慣性導航系統/視覺里程計組合導航系統的導航定位。
2.如權利要求1所述的一種捷聯慣性導航系統/視覺里程計組合導航方法，其特征在于，在步驟2中利用FAST方法對圖像序列中的特征進行提取，并利用基于隨機抽樣一致的特征匹配方法完成特征匹配，并根據視覺里程計原理計算出運載體的運動信息，其具體方法為：
1)通過視覺里程計的雙目視覺里程計獲取運載體周圍環境的圖像對，并對圖像序列進行校正；
2)對校正后的圖像序列利用FAST進行圖像特征提取，并生成特征向量；
3)對從圖像對中所提取的特征點，利用最近鄰和次最近鄰的距離比方法進行圖像特征粗匹配；
4)利用隨機抽樣一致方法對完成粗匹配后的特征點對進一步提純，完成圖像特征的精匹配；
5)根據三角測量原理和左右兩張圖像中成功匹配的特征點對信息，計算得到每個匹配特征點的3D坐標；
6)對當前幀和下一幀兩相鄰時刻的左側圖像中的3D特征點進行匹配，計算出雙目視覺的運動信息，包括旋轉矩陣和平移矩陣；
7)根據運載體與視覺里程計之間的坐標系變換，計算出運載體相對初始時刻的位移和姿態變化，得到運載體的運動信息。
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