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《西北工业大学》 2006年
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基于计算机视觉辅助的组合导航系统

白亮  
【摘要】:无人机(UAV)与有人驾驶飞机相比,具有生产成本低,便于运输、维修和保养,且无需担心人员伤亡的优点,因此在民用和军事领域都有非常广泛的应用前景。但是现阶段无人机的回收还存在许多问题,这就限制了无人机的使用。 本文借鉴目前国内外研究较多的GPS/SINS组合方法,提出了利用卡尔曼滤波的方法,实现计算机视觉和捷联惯导系统组合,为固定翼无人机自主着陆进行导航。 在设计组合系统的卡尔曼滤波器时,采用了反馈校正模式。卡尔曼滤波器的输入信息是以下的两个位置量的差值:一是计算机视觉系统获得的地面特征点在图像中的位置信息,二是把SINS输出的无人机的位置和姿态信息输入到摄像机模型中所计算出的地面特征点在投影面中的位置信息。经过滤波以后,卡尔曼滤波器的输出就是对惯导误差值的估计,这样就可以对惯导系统进行校正。 通过对无人机入场过程进行仿真,可以看出,计算机视觉获得的图像精度较高,即使在陀螺仪和加计精度较差的情况下也可以获得良好的定位精度。在仿真过程中,调整陀螺仪、加速度计和摄像机这三者的精度,可以得到一系列结果。对结果的比较分析说明:摄像机的分辨率对最后定位精度的影响最大,陀螺仪次之,加计影响最小;并且摄像机分辨率对定位精度的影响呈指数关系,当精度达到一定程度后,继续提高摄像机的精度对结果影响不大。 仿真结果证明,本论文所提出的方案在一定程度上提高了无人机的入场精度,降低了无人机回收的难度,具有一定的实用价值。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:V249.3

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 刁灿;王英勋;王金提;苗淼;;无人机自动着陆中的机器视觉辅助技术[J];航空学报;2008年S1期
2 刁灿;王英勋;王金提;苗淼;;辅助自动着陆技术[J];系统仿真学报;2008年S1期
3 唐大全;毕波;王旭尚;李飞;沈宁;;自主着陆/着舰技术综述[J];中国惯性技术学报;2010年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 张勇;基于合作目标的无人机位姿估计算法研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 刘焘;基于准三维视觉模型的组合导航系统[D];西北工业大学;2007年
3 陈林利;基于神经网络的微型无人直升机路标识别系统研究[D];浙江大学;2007年
4 陈亮;惯性导航系统在管道内检测中的应用[D];沈阳工业大学;2009年
5 朱冬梅;无人机视觉着陆中的模糊图像恢复和位姿估计技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭允祥;捷联惯导与导航卫星组合技术的发展趋势[J];导弹与航天运载技术;1999年04期
2 高社生,周涛,赵忠;卡尔曼滤波直接法在INS/GPS组合导航系统中的应用[J];弹箭与制导学报;2002年01期
3 张新峰,沈兰荪;图像分割技术研究[J];电路与系统学报;2004年02期
4 练军想,杨壮志;基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航仿真[J];电脑开发与应用;2003年04期
5 王荣本,李斌,储江伟,纪寿文;公路上基于车载单目机器视觉的前方车距测量方法的研究[J];公路交通科技;2001年06期
6 魏弘博,吕振肃,蒋田仔,刘新艳;图像分割技术纵览[J];甘肃科学学报;2004年02期
7 包桂秋,周兆英,熊沈蜀,叶雄英;图像导航技术的发展和应用[J];航空计测技术;2003年06期
8 唐大全,杨迎化,杜鑫;无人机自动着舰末段机器视觉导引方法研究[J];航空计测技术;2004年02期
9 刘兴华,曹云峰,刘新华;计算机视觉在无人机着陆中的应用[J];航空计测技术;2004年06期
10 邱力为,宋子善,沈为群;用于无人直升机着舰控制的计算机视觉技术研究[J];航空学报;2003年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘新华;基于视觉的无人机着陆姿态检测和跑道识别[D];南京航空航天大学;2004年
2 严恭敏;捷联惯导算法及车载组合导航系统研究[D];西北工业大学;2004年
3 刘春卓;基于载波相位的SINS/GPS系统研究[D];西北工业大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 初广丽;肖洁;;视频分割技术浅析[J];白城师范学院学报;2006年04期
2 初广丽;杨晓东;;关于视频分割技术的几个问题的探讨[J];白城师范学院学报;2010年03期
3 李彦保,赵忠,卫育新,李辉;陀螺寻北仪的算法改进[J];兵工自动化;2004年05期
4 曾勇;谭红力;黄新生;;基于神经网络的捷联惯导系统温度补偿[J];兵工自动化;2006年09期
5 耿明志;戎亚新;;图像跟踪技术在无人机自主着陆导航中的应用[J];兵工自动化;2007年01期
6 胡勇;;姿态随动稳定跟踪平台的控制算法与仿真[J];兵工自动化;2007年02期
7 敖宏奎;王宏力;侯青剑;孙渊;;弹道导弹轨迹发生器的设计[J];兵工自动化;2007年08期
8 徐瑞峰;张英敏;;动力调谐陀螺仪的八位置测试法[J];兵工自动化;2008年05期
9 张红源;陈自力;;图像匹配经典算法及其改进方法研究[J];兵工自动化;2008年09期
10 张李方;程锦房;何希盈;;矢量水听器与Kalman滤波在水雷引信中的应用[J];兵工自动化;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李春进;李明峰;常小林;;基于卡尔曼滤波的公路施工控制点稳定性分析[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 杨晓霞;黄一;;外场标定条件下捷联惯导系统误差状态可观测性分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 张亚崇;;容错导航技术及其在INS/GPS/Doppler组合导航系统中的应用研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 ;An Image Method of Velocity Measurement Based on the Smearing Effect[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 杨克虎;郁文生;;嵌入式智能传感器:系统标定与建模[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 缪存孝;房建成;孙丁圣;高延灏;;基于非线性模型的小型无人飞行器风扰控制方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
7 牟玉涛;方海涛;;捷联惯导系统车载环境下的初始对准方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
8 王圣洁;康凤举;韩翃;;AUV组合导航半实物仿真系统关键技术研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
9 郭建军;谢攀;刘娟;崔海英;;基于联邦滤波的远程AUV组合导航方法研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
10 彭东立;马海涛;许伟杰;;DVL在组合导航技术中的发展应用[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 夏全喜;车载组合导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘凤鸣;重力梯度辅助导航定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘志平;无陀螺捷联惯导系统若干关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张涛;GPS/SINS超紧密组合导航系统的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 丁继成;弱信号条件下GPS接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 朱怡;潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 杨萌;非线性滤波及在惯导系统传递对准中应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 陈伟;基于GPS和自包含传感器的行人室内外无缝定位算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张亚军;有限状态设备的移动监视与识别方法的研究[D];浙江理工大学;2010年
2 郭凤华;基于卡尔曼滤波的高精度磷酸根离子分析仪的设计[D];郑州大学;2010年
3 李焕;基于视频的车辆测速系统研究[D];郑州大学;2010年
4 王昱丹;空间稳定型惯导系统分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 郭静;光纤陀螺捷联系统运动基座对准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张斌;基于MIMU的捷联惯性导航系统数据采集与处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 曹国峰;基于PC/104总线的GFSINS导航计算机系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 苑海静;船用MEMS航姿测量系统算法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 张立华;光纤陀螺捷联系统硬件平台的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 马汉增;微惯性组合惯导系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邱力为,宋子善,沈为群;无人直升机自主着舰的计算机视觉算法[J];北京航空航天大学学报;2003年02期
2 赵世峰;张海;范耀祖;;一种基于计算机视觉的飞行器姿态估计算法[J];北京航空航天大学学报;2006年08期
3 王晓剑;潘顺良;宋子善;沈为群;;无人直升机自主着舰的计算机视觉技术[J];北京航空航天大学学报;2007年06期
4 王茜,彭中,刘莉;一种基于自适应阈值的图像分割算法[J];北京理工大学学报;2003年04期
5 缪玲娟,沈军,刘伟,杨勇;车辆运动状态下SINS的初始对准技术(英文)[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);2002年03期
6 欧彦江;;图像的不变矩特征及NMI特征研究[J];成都电子机械高等专科学校学报;2006年02期
7 赵汪洋;庄良杰;杨功流;;多导航传感器的数据融合处理方法研究[J];传感技术学报;2006年02期
8 严恭敏;秦永元;;低精度的SINS/GPS组合导航系统中初始航向对准技术(英文)[J];传感技术学报;2007年01期
9 彭允祥;捷联惯导与导航卫星组合技术的发展趋势[J];导弹与航天运载技术;1999年04期
10 高社生,周涛,赵忠;卡尔曼滤波直接法在INS/GPS组合导航系统中的应用[J];弹箭与制导学报;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈楸;惯性导航系统中非线性问题的数值方法[D];西北工业大学;2004年
2 李军远;基于超低频电磁波的管道机器人示踪定位技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈刘成;卫星导航及相关技术研究和实现[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
2 杨治明;人工神经网络及其在图像识别中的应用研究[D];重庆大学;2003年
3 马松辉;图像匹配在导航制导中的应用[D];西北工业大学;2002年
4 汪海明;微型无人自主直升机目标识别系统研究[D];浙江大学;2004年
5 刘新华;基于视觉的无人机着陆姿态检测和跑道识别[D];南京航空航天大学;2004年
6 严恭敏;捷联惯导算法及车载组合导航系统研究[D];西北工业大学;2004年
7 杜习奇;GPS与捷联惯导组合导航系统研究[D];南京理工大学;2004年
8 铁海峰;基于DSP的SINS/GPS组合导航系统设计[D];南京理工大学;2004年
9 常明飞;GPS/SINS组合导航系统研究[D];重庆大学;2004年
10 王永明;GPS/SINS组合导航技术研究及工程实现[D];南京理工大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李振伟;;动着舰仿真系统设计[J];电脑知识与技术;2012年13期
2 申振晴;张斌;龚昂;雷磊;;无人机着舰引导信息处理方法研究[J];电光与控制;2012年11期
3 刘振中;傅莉;;摄像机标定研究[J];沈阳航空工业学院学报;2010年01期
4 陈益;薄煜明;刘娣;;基于计算机视觉的浮空器姿态测量方法[J];火力与指挥控制;2010年05期
5 陈益;薄煜明;邹卫军;;视轴稳定系统的非接触式陀螺修正技术[J];计算机工程;2010年15期
6 李宇;王友仁;罗慧;陈燕;姜媛媛;;基于视觉的无人机自主着陆地标识别方法[J];计算机应用研究;2012年07期
7 申振晴;张斌;邹鲲;;无人机着舰近距多天线测距法测角及误差分析[J];科学技术与工程;2012年22期
8 侯光涛;万彦辉;谢波;周成岩;;基于卡尔曼滤波的计算机视觉和SINS组合导航[J];现代防御技术;2008年05期
9 吴显亮;石宗英;钟宜生;;无人机视觉导航研究综述[J];系统仿真学报;2010年S1期
10 王丹;王玮;;机载光电/惯性组合着舰导引算法研究[J];仪器仪表学报;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 ;Review on Camera Calibration[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
2 刘中杰;曹云峰;王西超;;基于视觉的无人作战飞机着陆系统研究[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(上册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李亮;陆基增强系统定位与完好性监测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘俊奇;棉花株顶识别系统的研究[D];石河子大学;2009年
2 张勇;基于合作目标的无人机位姿估计算法研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 王一;基于无人直升机航拍照片的三维目标重建技术[D];上海交通大学;2010年
4 杨青运;基于视觉的无人直升机飞行控制技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
5 檀建鹏;基于DSP的UAV视觉着陆机场图像特征提取方法研究[D];南京航空航天大学;2011年
6 李鹏;自然条件下基于颜色聚类的死钩检测系统研究[D];燕山大学;2012年
7 刘振中;基于线结构光的系统标定技术研究[D];沈阳航空航天大学;2011年
8 武虎子;改进BPNN模式识别算法在消除INS漂移误差中的应用[D];南昌航空大学;2008年
9 王凤娟;基于图像跟踪的无人机定位方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
10 朱冬梅;无人机视觉着陆中的模糊图像恢复和位姿估计技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王艳东,黄继勋,范跃祖;GPS/INS组合导航系统半实物仿真研究[J];北京航空航天大学学报;1999年03期
2 郭宇春,匡锦瑜;一种纹理图像分割的松弛算法[J];北京师范大学学报(自然科学版);1994年01期
3 徐逢亮,李树楷;机载激光影像制图系统中的3维定位技术[J];测绘学报;2000年02期
4 郑肇葆;与旋转、尺度无关的影像纹理的MRF参数估计[J];测绘学报;1996年03期
5 尤红建,江月松,李树楷;机载遥感直接对地定位的误差分析和精度估计[J];测绘学报;1998年01期
6 张才文,周同礼;某型无人机自动着陆轨迹研究[J];弹道学报;2000年02期
7 高社生,邹维宝,任思聪;INS/SAR/GPS组合导航系统中的分散估计融合算法[J];弹箭与制导学报;2000年04期
8 刘党辉,沈兰荪;视频运动对象分割技术的研究[J];电路与系统学报;2002年03期
9 沈兰荪,王爱民,卫保国,王永刚,赵忠旭;图像分析技术在舌诊客观化中的应用[J];电子学报;2001年S1期
10 陆明俊,王润生;基于MRF模型的可靠的图像分割[J];电子学报;1999年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢波;裴听国;万彦辉;;捷联惯导系统动基座对准中的可观测性分析[J];弹箭与制导学报;2004年S8期
2 周亢;闫建国;;卡尔曼滤波在捷联惯导系统初始对准中的应用[J];计算机仿真;2008年09期
3 王明昊;王仕成;牟建华;;捷联惯导/天文组合导航[J];弹箭与制导学报;2009年02期
4 黄雪妮;赵忠;杨利兰;;游移方位激光捷联惯导系统传递对准方法[J];兵工自动化;2011年05期
5 吕伟;王艳东;;DSS/SINS组合导航实时滤波仿真[J];计算机仿真;2006年12期
6 张金红;李岁劳;杨洪友;瞿贇;;里程仪刻度因子的动态标校[J];弹箭与制导学报;2007年03期
7 姚艳生;吴向东;;战术导弹初始对准误差的一种空中估测方法[J];现代防御技术;2007年05期
8 万亮;黄新生;;陀螺误差现场系统标定方法研究[J];计算机仿真;2008年06期
9 张钧;赵忠;高茂林;;速率偏频激光捷联惯导系统的误差标定[J];兵工自动化;2006年05期
10 严恭敏;秦永元;;低精度的SINS/GPS组合导航系统中初始航向对准技术(英文)[J];传感技术学报;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 沈亚强;程仲文;;基于卡尔曼滤波的语音增强方法[A];第二届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1992年
2 高勤;都学新;;莫尔斯信号的新型滤波方法[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
3 田涌涛;洪锡军;王有庆;李从心;;计算机视觉在先进制造技术中的应用[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
4 梁钰;布亚林;贺哲;朱业玉;;用T213产品制作河南省沙尘天气短期预报[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
5 杨大烨;张乐;彭智宏;陈效真;谢天怀;;捷联惯导系统晃动基座初始对准研究[A];2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集[C];2003年
6 丁明理;王祁;洪亮;赵鹏;;无陀螺微惯性测量单元的卡尔曼滤波方法研究[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年
7 赖富强;孙建孟;李茂兵;;基于卡尔曼滤波的FMI成像测井加速度校正研究[A];中国地球物理·2009[C];2009年
8 周红;刘光蓉;;计算机视觉及其在谷物籽粒检测分级中的应用[A];中国粮油学会第三届学术年会论文选集(下册)[C];2004年
9 万寿庆;;基于灰色理论的卡尔曼滤波[A];第16届全国灰色系统学术会议论文集[C];2008年
10 田甜;王爱华;安建平;薛斌;;一种基于新息自适应卡尔曼滤波的载波跟踪环路[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 刘垠;首届中美视觉夏令营开营[N];大众科技报;2009年
2 本报记者 姜晨怡;计算机也会有错觉[N];科技日报;2007年
3 王悦承;逾30篇中国论文入选ICCV[N];中国计算机报;2005年
4 本报记者 薛娟;未来搜索:没有搜索的搜索[N];中国经济时报;2010年
5 ;数字媒体:共享缤纷世界[N];中国计算机报;2006年
6 ;生活中的计算机视觉[N];中国计算机报;2006年
7 记者 胡祥修;莲花山建成世界最大图像数据库[N];湖北日报;2006年
8 记者 李大庆;我在国际计算机视觉算法竞赛中摘金[N];科技日报;2011年
9 本报记者 房琳琳;沈向洋:双榜院士“中国造”[N];科技日报;2007年
10 记者李大庆;专家研讨智能视觉监控技术[N];科技日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李庆中;苹果自动分级中计算机视觉信息快速获取与处理技术的研究[D];中国农业大学;2000年
2 冯斌;计算机视觉信息处理方法与水果分级检测技术研究[D];中国农业大学;2002年
3 赵书涛;基于计算机视觉的直读仪表校验方法研究[D];华北电力大学(河北);2006年
4 孟祥艳;牛肉物理特性与品质的检测方法研究[D];吉林大学;2010年
5 谢存;计算机视觉中若干问题实现技术和算法的研究[D];大连理工大学;2002年
6 张彦娥;基于计算机视觉技术温室作物长势诊断机理与方法研究[D];中国农业大学;2005年
7 王彪;计算机视觉技术在低空突防与精确打击中的应用研究[D];南京航空航天大学;2005年
8 杨述平;基于计算机视觉的三维测试技术研究[D];中北大学;2005年
9 岳晓峰;计算机视觉技术及其在工业中应用的研究[D];吉林大学;2006年
10 王文格;基于计算机视觉的大型复杂曲面三维测量关键技术研究[D];湖南大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 白亮;基于计算机视觉辅助的组合导航系统[D];西北工业大学;2006年
2 谢荣荣;基于光电成像的组合导航技术研究[D];西北工业大学;2006年
3 李丽锦;基于自适应卡尔曼滤波的捷联惯导非线性对准技术研究[D];西北工业大学;2006年
4 张钧;速率偏频激光捷联惯导系统初始对准方法研究[D];西北工业大学;2006年
5 赵红军;捷联惯导系统初始对准方法的研究[D];沈阳理工大学;2009年
6 丁文娟;捷联惯性/里程仪/伪卫星车载组合导航系统研究[D];西北工业大学;2006年
7 阳兵兵;观测型水下机器人结构及其惯性导航方法研究[D];浙江大学;2008年
8 康绍鹏;增强现实关键技术研究[D];沈阳航空工业学院;2009年
9 刘彬;光纤捷联惯导系统传递对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 任永政;基于计算机视觉的板材成形件三维测量[D];吉林大学;2004年
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