基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定位方法、系统及介质技术方案

技术编号:46584820 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:22
本发明专利技术公开了一种基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定位方法、系统及介质,方法包括:从侧扫声呐图像提取ORB特征点;对侧扫声呐图像执行并行目标检测算法,获得当前帧的语义信息;结合特征点深度和目标检测的语义信息,筛选背景点和目标点;基于IMU预积分法进行位姿解算;根据IMU解算结果和特征点信息,求解无人艇位姿初始值,并对目标的动静情况进行判别;通过基于侧扫声呐与惯性传感器融合信息对无人艇位姿进行紧耦合优化,获得更加精确的位姿。本发明专利技术对侧扫声呐图像和惯性传感器的测量信息进行融合计算,并且引入了目标检测的语义信息,使得无人艇在复杂动态海洋环境中的仍能实现高精度、高鲁棒性的实时定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人艇定位领域,具体涉及一种基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定位方法、系统及介质


技术介绍

1、近年来,海洋无人艇技术在军事侦察、环境监测、资源勘探和搜寻救援等领域展现出显著的潜力和广泛的应用前景。为保障任务的高效执行,开发高精度的无人艇定位系统显得尤为关键,这对于提升无人艇的感知能力和运动控制精度具有关键作用。因此,实现无人艇在复杂且动态的海洋环境中的精确定位已成为研究的前沿课题之一。

2、尽管基于实时动态载波相位差分(rtk)技术的无人艇定位方法操作简便,但其信号强度和定位精度易受天气条件和地形地貌的影响,同时成本较高且精度有限。侧扫声呐(sss)作为一种常用设备,通过在无人艇或拖曳体两侧发射扇形波束的声波脉冲,能够对海底地形进行精确测量。侧扫声呐具有测量范围广、分辨率高和成本效益好等优点。海底地形的稳定性和结构特征为无人艇定位提供了可靠的参考信息。然而,侧扫声呐图像容易受到海底混响和水体噪声等因素的影响,导致仅依赖侧扫声呐的定位系统在鲁棒性上存在不足。

3、惯性测量单元(imu)能够在短时内对快速运动进行高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定位方法,其特征在于,包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定位方法,其特征在于,所述从侧扫声呐图像提取ORB特征点,具体为:

3.根据权利要求1所述基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定位方法,其特征在于,所述对侧扫声呐图像执行并行目标检测算法,结合光流追踪预测当前帧目标检测框,获得当前帧的语义信息,具体为:

4.根据权利要求1所述基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定位方法,其特征在于,所述结合特征点深度和目标检测的语义信息,筛选背景点和目标点,具体为:

5.根...

【技术特征摘要】

1.基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定位方法,其特征在于,包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定位方法,其特征在于,所述从侧扫声呐图像提取orb特征点,具体为:

3.根据权利要求1所述基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定位方法,其特征在于,所述对侧扫声呐图像执行并行目标检测算法,结合光流追踪预测当前帧目标检测框,获得当前帧的语义信息,具体为:

4.根据权利要求1所述基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定位方法,其特征在于,所述结合特征点深度和目标检测的语义信息,筛选背景点和目标点,具体为:

5.根据权利要求1所述基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定位方法,其特征在于,所述基于imu预积分法进行位姿解算,具体为:

6.根据权利要求1所述基于侧扫声呐与惯性传感器融合的无人艇定...

【专利技术属性】
技术研发人员:董超郑兵戴诗陆张小波
申请(专利权)人:南方海洋科学与工程广东省实验室珠海
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1