[發明專利]一種基于被動反射信標的光導航系統

在審

• 申請號: 202310224618.5
• 申請日: 2023-03-10
• 公開（公告）號: CN116147612A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 陳培;種柯涵;謝洋;武旭
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于被動反射信標的光導航系統，其特征在于：所述光導航系統包括被動反射信標和光導航主機，被動反射信標包括角反射器、光敏傳感器、電控光閥、微控制器；光導航主機包括成像單元、光束發射器、圖像處理單元、慣性測量單元、位姿解算單元。

2.根據權力要求1所述的一種基于被動反射信標的光導航系統，其特征在于：所述的被動反射信標能夠感知外界光線進而從待機狀態喚醒，利用角反射器實現光信號的原路反射，利用電控光閥控制反射信號實現閃爍調制，并通過組網實現對導航區域的全覆蓋，不同信標具有相同的閃爍頻率和相位。

3.根據權力要求1所述的一種基于被動反射信標的光導航系統，其特征在于：所述的一種光導航主機攜帶的光束發射器能夠持續向視場方向發射光脈沖。成像單元為單目相機，能夠對光軸方向進行高速幀采樣，且具有大視場特點。首先提取連續幀中的反射光點并定位質心，獲得通過圖像濾波去除干擾光點，從而得到反射信標在相機坐標系下的二維位置，進一步通過多幀的二維坐標獲取每個信標的閃爍頻譜信息，與主機先前存儲的頻譜信息進行比對，匹配反射信標身份與相應的世界系坐標。最后位姿解算單元結合每個信標的世界系坐標與角觀測值，解算出主機本體系在世界系下的位置與姿態。

4.根據權力要求1所述的一種基于被動反射信標的光導航系統，其特征在于：該系統是基于對信標反射信號的頻譜信息與角測量信息來實現的位姿確定，單個反射信標可以提供二維的方位觀測信息，反射信標組網能夠幫助恢復未知尺度，解算六自由度位姿。