用于无人机室内导航的光流与地标融合方法
吴琦
蔡志浩
王英勋
1.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院飞行器控制一体化技术重点实验室,北京,1001912.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院飞行器控制一体化技术重点实验室,北京,1001913.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院飞行器控制一体化技术重点实验室,北京,100191
摘要：针对小型无人机在无卫星导航信号条件下的导航问题,结合光流及地标定位设计了使用摄像头、惯性测量器件、超声测距仪等传感器融合的无人机室内导航方法.文章使用补偿角速率的光流微分法计算帧间像素点小位移,并用前后误差算法提取精度较高的点,避免像素点跟踪错误,提高了光流测速的精度;对得到的光流场用均值漂移算法进行寻优,得到光流场直方图峰值,以此计算光流速度.本文提出了无累积误差的连续地标定位算法,实时测量无人机位置.通过多速率卡尔曼滤波器对观测周期不一致的位置、速度信息进行最优估计.在搭建的八旋翼无人机平台上试验,将位置与速度测量结果分别与激光和PX4FLOW数据对比,结果表明该导航方法可以有效抑制定位跳变与光流测量噪声误差,给出精确的位置与速度估计.
关键词：无人机光流多速率卡尔曼滤波室内导航
分类号：TP273(自动化技术及设备)
资助基金：航空科学基金项目(20135851043)Aeronautical Science Foundation of China(20135851043)
论文发表日期：2015-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 1511-1517 )
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