四旋翼視角慣性組合導航方法.pdf

1、視覺慣性組合作為導航技術，被廣泛地應用于微小型無人機的自主飛行控制上，所采用的卡爾曼濾波器，能夠高效遞推出視覺慣性組合系統(tǒng)的當前狀態(tài)，但在高速運動或長期導航的過程中存在較大的導航偏差。本文采用全局優(yōu)化的方法對視覺慣性組合導航系統(tǒng)的全部歷史狀態(tài)序列進行估計，并反復線性化視覺慣性組合導航系統(tǒng)，克服視覺慣性組合導航系統(tǒng)的歷史導航誤差和線性化誤差累積的問題，提高四旋翼視覺慣性組合導航系統(tǒng)的導航精度。
　　首先，以相機采樣時標為基準對慣性測

2、量數(shù)據(jù)進行預積分處理，來對齊慣性和視覺采樣數(shù)據(jù)，并在優(yōu)化過程中利用積分函數(shù)的線性化模型更新系統(tǒng)狀態(tài)，避免積分運算;分析視覺特征點匹配跟蹤和直接法跟蹤特征點的原理，采用直接法跟蹤ORB特征點，給出視覺里程計模型，提高視覺跟蹤中的穩(wěn)定性。然后，針對視覺慣性觀測模型，設計視覺慣性組合導航系統(tǒng)狀態(tài)的最大后驗概率模型，并采用增量式狀態(tài)估計器估計視覺慣性組合導航系統(tǒng)的狀態(tài)。最后，搭建四旋翼視覺慣性組合導航系統(tǒng)，實現(xiàn)視覺慣性組合導航算法并進行仿真測試