一种基于线特征的单目视觉飞行器跑道位姿估计方法技术

技术编号:43961115 阅读:16 留言:0更新日期:2025-01-07 21:45
本发明专利技术公开了一种基于线特征的单目视觉飞行器跑道位姿估计方法,方法包括:使用最小二乘法以及角平分线法修正机载单目视觉图像中飞行器跑道左、右和中线方程;基于修正过的飞行器跑道左、右和中线方程以及飞行器跑道起始线信息解算飞行器相对于飞行器跑道的位置与姿态信息;使用巴特沃斯滤波器对所述位置与姿态信息进行优化,得到可靠的、稳定的飞行器跑道位姿估计结果。本发明专利技术仅利用从图像中提取的线特征来估计飞机姿态,避免PnP(Perspective‑n‑Point)算法中的大量特征点匹配问题,有较好的实时性及准确性,以便后续为实时自主着陆提供支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及位姿估计,具体涉及一种基于线特征的单目视觉飞行器跑道位姿估计方法


技术介绍

1、自主飞行是实现飞行器智能化的基础,包括自主起飞、自主巡航和自主着陆三个阶段,其中自主着陆最具挑战性,是飞行全过程中的研究难点之一。为了保证自主着陆的顺利完成,在飞行器近陆下滑阶段,需要通过传感器采集的数据解算出飞行器相对于跑道的定位,即飞行器相对于跑道的位姿估计(包括相对于跑道的位置和姿态),从而更好的控制飞行器着陆。

2、目前,常用的实现飞行器自主着陆的定位方法有基于卫星、基于雷达、基于惯性和基于视觉,以及多传感器信息融合的定位方法。其中,视觉定位技术利用飞行器机载视觉成像设备(可见光、红外等)获得传感器视场内地面场景图像信息,通过图像处理提取场景内物体特征信息,从而实现飞行载体的导航参数估计,进而控制飞行器飞行,具有低成本、低功耗、便携等优势。飞行器的自主着陆适用场景广泛,例如在中小型机场没有地面导引系统、飞行员失能等情况下,该项技术能够帮助飞行器安全着陆。

3、在视觉导航技术中,基于单目视觉的导航技术具有操作方便、设备简单和成本低廉本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于线特征的单目视觉飞行器跑道位姿估计方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于线特征的单目视觉飞行器跑道位姿估计方法,其特征在于,所述步骤S1中,使用最小二乘法修正机载单目视觉图像中飞行器跑道左、右和中线方程的过程具体包括:

3.根据权利要求2所述的基于线特征的单目视觉飞行器跑道位姿估计方法,其特征在于,所述步骤S2中,基于修正过的所述飞行器跑道左、右和中线方程以及飞行器跑道起始线信息解算飞行器相对于飞行器跑道的位置与姿态信息的内容具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于线特征的单目视觉飞行器跑道位姿估计方法,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种基于线特征的单目视觉飞行器跑道位姿估计方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于线特征的单目视觉飞行器跑道位姿估计方法,其特征在于,所述步骤s1中,使用最小二乘法修正机载单目视觉图像中飞行器跑道左、右和中线方程的过程具体包括:

3.根据权利要求2所述的基于线特征的单目视觉飞行器跑道位姿估计方法,其特征在于,所述步骤s2中,基于修正过的所述飞行器跑道左、右和中线方程以及飞行器跑道起始线信息解算飞行器相对于飞行器跑道的位置与姿态信息的内容具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于线特征的单目视觉飞行器跑道位姿估计方法,其特征在于,所述s21中,基于修正过的所述飞行器跑道左、右和中线方程以及飞行器跑道起始线信息求解姿态角,得到角度参数的内容具体包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨波杨梦妮师浩翔祖肇梓屈重君
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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