朱清坤

摘  要：在无人机（uav）等现代飞行器导航定位中，通常使用捷联惯导系统（SINS）、GPS定位系统相结合的导航方式，对大型飞行器飞行轨迹、自主着陆地点实施导航。其中捷联惯导平台由机载计算机、陀螺仪和加速度计等部分组成，陀螺仪、线性加速度计组合GPS定位系统，负责测量无人机飞行角度、线性轨迹等信息，之后将测得的运动姿态、飞行速度或目标位置的数据，传输至微型计算机平台，并利用离散卡尔曼滤波算法，展开飞行目标导航定位的误差仿真分析，来输出最终的惯导系统定位结果。

关键词：计算机视觉  SINS导航  卡尔曼滤波  导航定位

中图分类号：TP391.41           文献标识码：A            文章编号：1674-098X（2021）04（c）-0135-03

Research on Computer Vision Feedback Aided Navigation and Positioning System

ZHU  Qingkun

（Zhengzhou Preschool Education College， Zhengzhou， Henan Province， 450000  China）

Abstract： In the navigation and positioning of modern aircraft such as unmanned aerial vehicle （UAV）， the combination of strapdown inertial navigation system （SINS） and GPS positioning system is usually used to navigate the flight path and autonomous landing site of large aircraft. The strapdown inertial navigation platform is composed of airborne computer， gyroscope and accelerometer. The GPS positioning system of gyroscope and linear accelerometer is responsible for measuring the flight angle， linear trajectory and other information of UAV. Then， the measured data of motion attitude， flight speed or target position are transmitted to the microcomputer platform， and the discrete Kalman filter algorithm is used， The error simulation analysis of flight target navigation and positioning is carried out to output the final positioning result of INS.

Key Words： Computer vision; SINS navigation; Kalman filter; Navigation and positioning

当前对于大型飞行器的视觉导航定位，主要利用三维图像模型、GPS/SINS组合定位相结合方法，进行目标对象准三维立体模型的构建。本文借助于离散卡尔曼滤波算法，将计算机视觉系统获得的图像信息，包含SINS导航的运动位置、飞行角度和轨迹信息，输入到摄像机模型中展开卡尔曼滤波，输出惯导系统导航的误差数值，并对无人机目标定位仿真结果进行修正，提高其在飞行过程中的定位精度。

1  计算机视觉导航定位技术的主要内容概述

计算机视觉系统主要借助于捷联惯导系统（SINS）、GPS卫星定位，进行GPS卫星图像的获取。之后根据图像信息划分为不同的结构类别，对图像细节展开预处理、特征抽取，输出具有高信噪比的图像数据，来确定目标对象在三维空间结构中的位置、运动路径等。……