The integrated navigation method of visual odometry for strapdown inertial navigation system, which comprises the following steps: installing binocular visual odometry, fiber optic gyro inertial navigation system in vehicle, and collect all sensor data; on feature in image sequence is extracted by using FAST method, and using the feature matching method to complete the random sample consensus feature matching based on motion information, calculate the shipping carrier; the establishment of nonlinear state equation and the strapdown inertial navigation system / visual odometer integrated navigation system measuring equations; time updating and the amount of strapdown inertial navigation system / visual odometer integrated navigation system to complete the measurement update using nonlinear filter volume Calman filter, the system state estimation. To realize the navigation of strapdown inertial navigation system / visual odometer integrated navigation system. The method optimizes the feature matching algorithm, and improves the positioning accuracy and robustness of the integrated navigation system by using the nonlinear volume Calman filtering algorithm.
【技术实现步骤摘要】
一种捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航方法
本专利技术属于组合导航领域,具体涉及一种捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航方法。
技术介绍
近年来,导航领域中单独的导航子设备或者子系统不断的发展,其性能日趋完善,各自的优势和局限性日趋明显。随着科学技术的飞速发展,而任何一种单独的导航子设备或者子系统不可能完全实现日益增长的导航需求的目的,因此可以实现优势互补的组合导航技术的应用正在不断扩展,并受到了越来越广泛的重视。由于捷联惯性导航系统(StrapdownInertialNavigationSystem,SINS)具有低成本、小体积、全自主、隐蔽性好、采样频率高等优势,被广泛应用于多种领域;而全球导航卫星系统具有单点定位精度高、误差不随时间发散等优点,因此将捷联惯性导航系统与全球导航卫星系统进行组合可以实现优势互补,从而提高整个导航系统的精度。目前捷联惯性导航系统/全球导航卫星系统组合导航是应用最为广泛的一种组合导航形式。然而捷联惯性导航系统/全球导航卫星系统组合导航系统对全球导航卫星系统信息的依赖程度过大,而全球导航卫星系统信息又绝对依赖于外部卫星信号。因此在森林覆盖区、建筑物密集区、室内、水下等环境中时,全球导航卫星系统信号就很容易受到干扰而产生信号拥堵或堵塞,从而造成全球导航卫星系统定位精度严重下降,进而大幅度降低整个组合导航系统的定位精度,因此需要寻求一种新的组合导航方式。基于视觉传感器的视觉里程计(VisualOdometer,VO)是目前新兴的一种导航设备,具有价格低、耗能少、信息量丰富等优势,因此视觉里程计迅速得到了广泛的关注与应用,基于捷联 ...
【技术保护点】
一种捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:在运载体上安装双目视觉里程计、光纤陀螺惯性导航系统,对捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航系统进行预热,并采集各个传感器的数据;步骤2:根据视觉里程计中的双目摄像头采集到的图像序列,利用FAST方法对图像序列中的特征进行提取,并利用基于随机抽样一致的特征匹配方法完成特征匹配,并根据视觉里程计原理计算出运载体的运动信息;步骤3:建立捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航系统的非线性状态方程;步骤4:以捷联惯性导航系统与视觉里程计测得的速度误差为观测量,建立捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航系统的量测方程;步骤5:利用非线性滤波器容积卡尔曼滤波完成捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航系统的时间更新和量测更新,对系统状态进行估计,实现捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航系统的导航定位。
【技术特征摘要】
1.一种捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:在运载体上安装双目视觉里程计、光纤陀螺惯性导航系统,对捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航系统进行预热,并采集各个传感器的数据;步骤2:根据视觉里程计中的双目摄像头采集到的图像序列,利用FAST方法对图像序列中的特征进行提取,并利用基于随机抽样一致的特征匹配方法完成特征匹配,并根据视觉里程计原理计算出运载体的运动信息;步骤3:建立捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航系统的非线性状态方程;步骤4:以捷联惯性导航系统与视觉里程计测得的速度误差为观测量,建立捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航系统的量测方程;步骤5:利用非线性滤波器容积卡尔曼滤波完成捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航系统的时间更新和量测更新,对系统状态进行估计,实现捷联惯性导航系统/视觉里程计组合导航系统的导航定位。2.如权利要求1所述的一种捷联惯性导航系统/视觉里程...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙骞,刁鸣,李一兵,田宇,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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