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无人飞行器异源图像匹配辅助惯性导航定位技术综述

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国防科技大学学报 2020年第6期42卷 1-10页

作者：罗世彬刘海桥胡茂青董晶中南大学自动化学院湖南长沙410083 中南大学航空航天学院湖南长沙410083 国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073

无全球定位系统下高精度定位与导航是飞行器实现自主侦查、巡航与打击的关键。视觉导航具有被动、低成本、能避免累积误差等优点。视觉导航与惯性导航融合更能够发挥出各自的优势,达到高精度定位的目的。总结了异源图像匹配辅助惯性导... 详细信息

无全球定位系统下高精度定位与导航是飞行器实现自主侦查、巡航与打击的关键。视觉导航具有被动、低成本、能避免累积误差等优点。视觉导航与惯性导航融合更能够发挥出各自的优势,达到高精度定位的目的。总结了异源图像匹配辅助惯性导航的飞行器定位技术的发展历程;从相机-惯导标定技术、异源图像匹配、姿态解算、数据融合和后端优化五个方面详细阐述了异源图像匹配辅助惯性导航的飞行器定位的关键技术;指出了基于深度学习的异源图像匹配与惯性导航两种无源定位组合导航系统融合技术等四个未来可能的发展方向,可为实现异源图像匹配辅助惯性导航飞行器定位技术提供参考。

关键词：异源图像图像匹配组合导航飞行器定位

小天体SPC特征导航过程中特征选取原则研究

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空间控制技术与应用 2023年第2期49卷 90-98页

作者：王安然王立张成渝田启航华宝成刘姝含李林北京控制工程研究所北京100094

基于SPC的小天体附着探测过程中存在导航特征选取主要依靠主观判断、工作量大等问题.针对上述问题,通过对小天体着陆过程中涉及到的特征制备、渲染匹配以及导航定位等过程进行分析,提出特征选取的可制备性、光照适应性、特异性以及均匀... 详细信息

基于SPC的小天体附着探测过程中存在导航特征选取主要依靠主观判断、工作量大等问题.针对上述问题,通过对小天体着陆过程中涉及到的特征制备、渲染匹配以及导航定位等过程进行分析,提出特征选取的可制备性、光照适应性、特异性以及均匀分布性等4个主要原则,并定量分析了各原则对应的阈值条件,从而保证特征制备的可行性、渲染匹配过程的鲁棒性以及导航定位过程的精确性.最后,利用OSIRIS-Rex任务中的图像数据、高程数据以及SPICE提供的导航信息,对依据特征选取原则得到的特征进行验证.结果表明,依据选取原则选取的特征匹配率达96.85%.

关键词：小天体 SPC特征特征选取原则飞行器定位 PDOP

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月面探测中的单目相机成像测量方法

航天返回与遥感 2015年第5期36卷 36-43页

作者：李立春许颖慧孟彦鹏张祖丽张伟万文辉周建亮北京航天飞行控制中心北京100094 国防科学技术大学航天科学与工程学院长沙410073 中科院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室北京100101

针对月面着陆及就位探测过程中各类相机成像的工程实际,文章分析了降落过程单目成像的特定条件,提出了降落相机序列成像单应矫正的大场景高分辨率图像生成方法,在此基础上提出了基于图像匹配的着陆过程飞行器定位方法;针对着陆后就位探... 详细信息

针对月面着陆及就位探测过程中各类相机成像的工程实际,文章分析了降落过程单目成像的特定条件,提出了降落相机序列成像单应矫正的大场景高分辨率图像生成方法,在此基础上提出了基于图像匹配的着陆过程飞行器定位方法;针对着陆后就位探测所具备的位姿与场景约束信息,提出了应用单目成像的平面场景内目标测量;对远距离成像提出基于弱透视的目标距离与方位计算方法。这些方法已经应用在"嫦娥三号"任务着陆与就位探测中降落相机、监视相机、地形地貌相机等相机成像的处理,为探测过程提供了及时准确的测量信息。

关键词：单目成像飞行器定位目标测量平面约束就位探测月面着陆

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外弹道测量体制的若干问题(上)

电讯技术 2001年第3期41卷 9-14页

作者：刘嘉兴信息产业部电子第十研究所四川成都610036

本文对距离交会、角度交会、干涉仪等测轨定位体制进行了综合论述 ,对它们的测量精度进行了分析 ,推导出了位置参量与定位误差的关系 ,并按照“最小误差体积准则”和“GDOP最小准则”进行了分析比较 ,比较结果说明。

关键词：外弹道测量体制飞行器定位测轨精度

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外弹道测量体制的若干问题(下)

电讯技术 2001年第4期41卷 10-13页

作者：刘嘉兴信息产业部电子第十研究所四川成都610036

本文对距离交会、角度交会、干涉仪等测轨定位体制进行了综合论述 ,对它们的测量精度进行了分析 ,推导出了位置参量与定位误差的关系 ,并按照“最小误差体积准则”和“GDOP最小准则”进行了分析比较 ,比较结果说明 ,距离交会的测轨定位... 详细信息

本文对距离交会、角度交会、干涉仪等测轨定位体制进行了综合论述 ,对它们的测量精度进行了分析 ,推导出了位置参量与定位误差的关系 ,并按照“最小误差体积准则”和“GDOP最小准则”进行了分析比较 ,比较结果说明 ,距离交会的测轨定位体制精度较高。

关键词：外弹道测量飞行器定位测轨精度

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GPS拒止条件下的景象匹配导航方法研究

电子技术应用 2022年第3期48卷 88-93页

作者：李家松李明磊魏大洲李威吴伯春南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016 中国航空无线电电子研究所上海200233

提出了一种在GPS拒止条件下使用视觉词袋辅助航空景象匹配导航的方法。在景象匹配导航任务中,基准地图比空中探测的图像具有更大的覆盖范围,当基准地图有大量相似或重复纹理特征出现时,仅依靠特征匹配难以得出正确的对应关系。首先对基... 详细信息

提出了一种在GPS拒止条件下使用视觉词袋辅助航空景象匹配导航的方法。在景象匹配导航任务中,基准地图比空中探测的图像具有更大的覆盖范围,当基准地图有大量相似或重复纹理特征出现时,仅依靠特征匹配难以得出正确的对应关系。首先对基准卫星影像地图进行区块划片,并利用视觉词袋技术对每一片区块进行编码,利用统计特性计算局部区块特征矢量,即区块特征直方图;然后,对空中探测图像使用同一词袋进行编码,用于从大量候选区块中筛选出初始对应区块;最后,使用尺度不变特征进行精配准并计算飞行器相对位置。实验使用了直升机拍摄的空中影像与高清卫星影像中提取的基准地图进行实验分析,并与先进技术进行比较,结果表明该方法具有良好的匹配可靠性和配准精度,能够在GPS拒止条件下为基于景象匹配的航空飞行器定位需求提供支持。

关键词：视觉词袋飞行器定位景象匹配区块匹配图像配准

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关于实孔径雷达影像匹配定位问题

测绘工程 2006年第1期15卷 10-13页

作者：邵永社何向晨李晶陈鹰同济大学土木工程学院上海200092 北京遥感设备研究所北京100854 西安测绘研究所陕西西安710054

地面高程起伏对机载雷达成像定位影响较大,要实现飞行器的精确定位,必须修正地形起伏的影响。分析了雷达成像的几何关系及特点,分别从影像匹配定位和飞行器定位两方面探讨了地形起伏的影响,对地形起伏影响的修正方法进行了研究,提出了... 详细信息

地面高程起伏对机载雷达成像定位影响较大,要实现飞行器的精确定位,必须修正地形起伏的影响。分析了雷达成像的几何关系及特点,分别从影像匹配定位和飞行器定位两方面探讨了地形起伏的影响,对地形起伏影响的修正方法进行了研究,提出了适于飞行器上实时处理的误差修正算法,并利用该方法对实验中获取的数据进行了改正,得到了满意的结果。

关键词：实孔径雷达地形起伏雷达影像匹配飞行器定位