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基于混合特征匹配的微惯性/激光雷达组合导航方法
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:《航空学报》
  • 时间:0
  • 分类:V249.328[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学导航研究中心,江苏南京210016
  • 相关基金:国家自然科学基金(61273057,61374115);江苏省普通高校研究生科研创新项目(CXZZ12_0159)
中文摘要:

微惯性/激光雷达(MEMS IMU/LADAR)组合导航系统在室内应用时,由于室内结构化环境下环境特征(如点和线段)分布稀疏,传统的单一特征匹配算法存在观测盲区,易造成导航定位参数估计误差大的问题。基于此,研究了激光雷达自适应数据分割方法的点和线段的特征提取算法,提出了基于混合特征匹配观测模型的MEMS IMU/LADR扩展卡尔曼滤波(EKF)算法。同时,设计了MEMS IMU/LADR组合导航试验样机,在室内环境下通过试验对滤波算法进行了验证。结果表明:提出的算法在室内结构化环境下相比传统单一点或线特征匹配组合定位算法的定位精度可提高60%,对于小型旋翼无人飞行器在室内结构化环境中的高精度定位具有较高的参考意义。

英文摘要:

Usually,there are observation blind areas existing in that the distribution of land marks like angular point and line segment is parse in indoor environment.Then the locating accuracy of vehicle and the estimating precision of land marks is affected by the lack of observed quantities when using the traditional single feature matching algorithm.To solve these problems,the adaptive segmentation method of LADAR is studied,and the extraction algorithm of different types of land marks is researched,then the extended Kalman filter is presented based on the mixed feature matching observation model.At the same time,a test prototype of MEMS IMU/LADAR integrated navigation system is designed.To validate the filtering fusion algorithm,the analysis and tests are carried out in the indoor environment.The test results show that the accuracy of proposed algorithm relative to the traditional algorithm(a single point or line feature match integrated location algorithm)in the structured indoor environment increass about 60%.This indicates that the algorithm is efficient when used to improve accuracy of the MEMS IMU/LADAR integrated navigation system.

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期刊信息
  • 《航空学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:孙晓峰
  • 地址:北京海淀区学院路37号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:hkxb@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317058 82318016
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6893
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1929/V
  • 邮发代号:82-148
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24676