四旋翼視角慣性組合導(dǎo)航方法.pdf

1、視覺(jué)慣性組合作為導(dǎo)航技術(shù)，被廣泛地應(yīng)用于微小型無(wú)人機(jī)的自主飛行控制上，所采用的卡爾曼濾波器，能夠高效遞推出視覺(jué)慣性組合系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)，但在高速運(yùn)動(dòng)或長(zhǎng)期導(dǎo)航的過(guò)程中存在較大的導(dǎo)航偏差。本文采用全局優(yōu)化的方法對(duì)視覺(jué)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)的全部歷史狀態(tài)序列進(jìn)行估計(jì)，并反復(fù)線性化視覺(jué)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)，克服視覺(jué)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)的歷史導(dǎo)航誤差和線性化誤差累積的問(wèn)題，提高四旋翼視覺(jué)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。
　　首先，以相機(jī)采樣時(shí)標(biāo)為基準(zhǔn)對(duì)慣性測(cè)

2、量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)積分處理，來(lái)對(duì)齊慣性和視覺(jué)采樣數(shù)據(jù)，并在優(yōu)化過(guò)程中利用積分函數(shù)的線性化模型更新系統(tǒng)狀態(tài)，避免積分運(yùn)算;分析視覺(jué)特征點(diǎn)匹配跟蹤和直接法跟蹤特征點(diǎn)的原理，采用直接法跟蹤ORB特征點(diǎn)，給出視覺(jué)里程計(jì)模型，提高視覺(jué)跟蹤中的穩(wěn)定性。然后，針對(duì)視覺(jué)慣性觀測(cè)模型，設(shè)計(jì)視覺(jué)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)狀態(tài)的最大后驗(yàn)概率模型，并采用增量式狀態(tài)估計(jì)器估計(jì)視覺(jué)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)。最后，搭建四旋翼視覺(jué)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)視覺(jué)慣性組合導(dǎo)航算法并進(jìn)行仿真測(cè)試