《旋轉式慣導系統與生物視覺融合的UAV自主導航技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由韓松來擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：旋轉式慣導系統與生物視覺融合的UAV自主導航技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：韓松來
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
該項目以UAV自主導航套用為背景，利用最優估計理論和擴展卡爾曼濾波方法，深入研究融合旋轉式慣導、光流和圖像匹配定位這三類導航信息的多速率濾波理論和方法，深入研究光流輔助的旋轉式慣導系統動基座初始對準理論和方法，深入研究光流和圖像匹配定位輔助的慣性感測器系統級線上標定方法。本項目的研究內容主要包括：（1）融合旋轉式慣導、光流和圖像匹配定位這三類非同步導航信息的多速率卡爾曼濾波器的設計與構建，及性能分析與狀態重構；（2）光流輔助的旋轉式慣導系統動基座初始對準誤差模型的建立，及動基座初始對準轉位方案的設計與分析；（3）慣性感測器中隨機誤差成分的分析與多種隨機誤差成分的等價建模，以及基於此等價模型的慣性感測器系統級線上標定模型與標定方法研究。通過上述研究，可以為UAV自主導航系統的研製提供一種新的解決方案，該方案的深入研究有助於提高UAV導航系統的自主性、加快系統的啟動速度和改善系統的導航精度。
結題摘要
本項目圍繞無人飛行器的全自主導航問題，開展基於旋轉式慣導和生物視覺融合的組合導航理論與方法研究。基於慣導信息、光流信息和圖像匹配定位信息的特徵，提出了基於雙速卡爾曼濾波的導航系統數據融合方案，從理論上推導了雙速卡爾曼濾波的系統方程和觀測方程，為導航系統數據融合的實現奠定了理論基礎；研究了光流輔助旋轉式慣導實現初始對準的問題，提出了光流輔助下大航向誤差條件下的慣導初始對準方法，解決了慣導系統尤其是戰術級及消費級慣導系統動態初始化的問題；研究了光流和圖像匹配輔助的慣性感測器隨機誤差的標定問題，提出了慣性感測器隨機誤差的建模方案，建立了光流和圖像匹配輔助的慣性感測器隨機誤差補償方案，有效解決了慣性感測器尤其是低精度慣性感測器誤差動態漂移的問題。本項目研究成果能夠豐富和發展多感測器數據融合理論，為解決多源的具有不同導航特徵的感測器數據融合提供新的技術途徑，對於提高無人飛行器的自主導航性能有重要意義。
