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视觉激光匹配导航技术及其应用

2021-10-21胡庆武

现代导航 2021年5期

高 扬,胡庆武,郭 浩

(1 西安测绘研究所,西安 710054;2 武汉大学,武汉 430072)

0 引言

以人工智能、大数据和量子纠缠为标志的现代高科技迅猛发展,新的多维立体、无人智能、多信息协同融合和快速多模式能量对抗的未来战争模式已经形成[1-3]。未来战争下无人化、智能化颠覆创新,对现代装备导航定位定姿、高动态控制和实时战场环境智能感知等核心技术提出更高要求。导航定位技术已成为人类全方位活动的重要支撑,是信息化、网络化、智能化的基础,更是现代国防装备精确打击和战场态势感知的关键[4-5]。

卫星导航采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位,用户必须接收到足够的导航卫星信号才能实现可靠、精准的导航定位[6];惯性导航以陀螺仪和加速度进行角速度/线加速度积分实现主动位置和姿态计算,导航精度随时间迅速发散[7];天文导航建立在惯性参考系基础上,运用天体测量仪器来获取天体相对于测量点的天体方位和高度等信息,以此解算出导航信息,其使用场景受限[8];仿生导航技术包括仿生光流、偏振光、类脑和地磁导航等方向,受器件灵敏度、加工工艺与材料限制,仿生导航的稳定性和灵敏度还不够[9]。

视觉激光匹配导航是一种新的自主导航技术,它是利用地球表面的山川、平原、森林、河流、海湾、道路、建筑物等不随时间和气候变化而变化的地形地表特征性状,通过对移动载体/人配备的摄像机、激光雷达、红外、超声波等传感器在运动过程中实时采集获取的周围环境影像/激光点云等数据进行匹配对准和智能分析,从而确定自身位置、姿态和路径识别,并做出导航决策。……

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