一种基于自适应EKF的无人侦察机同步定位与构图方法技术

本发明专利技术属于无人机技术领域，具体涉及一种基于自适应EKF的无人侦察机同步定位与构图方法。其建立无人侦察机同步定位与地图构建系统的地图模型、坐标系统、特征模型、无人侦察机的运动模型以及传感器测量模型。利用EKF实现无人侦察机的同步定位与地图构建方法框架的设计。并针对无人侦察机运动模型、观测模型构建不准确、以及非线性模型线性化导致的模型不匹配问题研究。提出将模型构建不准确以及线性化误差导致的不确定性建模为具有时变均值及协方差矩阵的系统过程噪声和观测噪声，设计基于带时变噪声估值器的自适应EKF的同步定位与构图方法，实时估计系统过程噪声和观测的统计特性并对其进行修正，从而降低模型不确定性，提高估计进度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无人机
，具体涉及一种基于自适应EKF的无人侦察机同步定 位与构图方法。
技术介绍
现代战争中，战场环境复杂，及时掌握战场情况对取得战争胜利起着决定性的作 用。无人侦察机应运而生，其能够潜入敌区上空进行侦查，为作战指挥中心提供实时的敌区 图像和信息，使得指挥官及时掌握敌军情况，进而制定合理的作战计划。其中，小型无人侦 查机以其体积小、重量轻、造价低、无伤亡等优势已经成为目前研究的热点。无人侦察机在 执行任务过程中要求其具有续航时间长、导航精度高、不易被敌方发现等特性。其中高精度 的导航是无人侦察机成功完成任何任务的基本前提，因而恰当的导航方法是无人侦察机完 成任务成败的关键所在。 导航是指无人侦察机机借助外部信号或通过自身携带的传感器判断自身位置，从 而指导其航行、完成预定任务的过程。目前无人侦察机的导航方法主要分为两种，非自主导 航以及自主导航。 非自主导航方法主要是卫星导航，利用GPS、欧米茄、罗兰、北斗等，能够获得位置、 速度、时间等导航信息，且精度不随时间推移而降低。然而GPS无法提供无人侦察机的姿态 信息，此外，目前只有GPS是覆盖全球的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于自适应EKF的无人侦察机同步定位与构图方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤S1：对无人侦察机SLAM系统建模；1.1地图模型采用特征地图来构建环境地图模型，将环境中的目标用几何原型来描述；1.2坐标系统由于无人侦察机所携带的传感器与环境特征之间的感知行为发生在传感器坐标系中，速度的测量发生在无人侦察机运动坐标系中，而最终环境地图的构建需要表示在全局地图中，所以建立全局坐标系，无人侦察机运动坐标系及传感器坐标系，并表明他们之间的关系，定义GXGYGZG为全局坐标系，G为地心，XG指向正北，YG指向正东，ZG垂直于XGYG平面并指向G；定义AXAYAZA为无人侦察机运动坐标系，A为无...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晶，王乐鸿，所玉君，崔建飞，李艳玲，
申请(专利权)人：天津津航计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12