一种基于视觉的惯导系统快速对准系统及对准方法与流程

文档序号:20450936发布日期:2020-04-17 23:04阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于视觉的惯导系统快速对准系统,其特征在于:包括摄影系统(3)、测量系统(4)和若干个合作标志(2),所述的摄影系统(3)及测量系统(4)设置在地面上,所述的合作标志(2)设置在机体上。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的惯导系统快速对准系统,其特征在于:所述的合作标志(2)以粘贴的方式设置在机体(1)外表面。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉的惯导系统快速对准系统,其特征在于:所述的合作标志(2)以喷涂的方式设置在机体(1)外表面。

4.根据权利要求1所述的一种基于视觉的惯导系统快速对准系统,其特征在于:所述的摄影系统(3)为工业摄像机。

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉的惯导系统快速对准系统,其特征在于:所述的测量系统(4)为陀螺全站仪。

6.如权利要求1-5任一所述快速对准系统的对准方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤1:测量系统(4)自动寻北,使测量系统(4)测量坐标系方向与地理坐标系g方向重合;

步骤2:测量系统(4)依次瞄准各个合作标志(2)中心,依次测量各个合作标志(2)中心点坐标,得到测量系统(4)到各个合作标志(2)中心点的距离dn、水平角αn及俯仰角βn,并计算各个合作标志(2)中心在地理坐标系g下的坐标;

步骤3:摄影系统(3)拍摄合作标志(2)图像,得到各个合作标志(2)中心点在图像中的像素坐标,进行位置和姿态解算得到相机坐标系c与地理坐标系g之间的位姿矩阵

步骤4:建立合作标志坐标系w,根据合作标志(2)在机体(1)上的安装位置计算得到合作标志坐标系w与机体坐标系b的位姿关系

步骤5:根据步骤3拍摄得到的合作标志(2)图像,求解出相机坐标系c与合作标志坐标系w间的位姿关系

步骤6:根据步骤3、4、5得到的结果,计算出机体坐标系b与地理坐标系g间的位姿关系

7.根据权利要求1所述的一种基于视觉的惯导系统快速对准系统,其特征在于:步骤2所述的计算各个合作标志(2)中心在地理坐标系g下的坐标,计算公式为:

其中,xn,yn,zn是合作标志中心在地理坐标系g下的坐标。

8.根据权利要求1所述的一种基于视觉的惯导系统快速对准系统,其特征在于:步骤6所述的根据步骤3、4、5得到的结果,计算出机体坐标系b与地理坐标系g间的位姿关系计算公式为:


技术总结
本发明公开了一种基于视觉的惯导系统快速对准系统及对准方法,包括摄影系统、测量系统和若干个合作标志,所述的摄影系统及测量系统设置在地面上,所述的合作标志设置在机体上,实现大幅度减小惯导系统的对准时间,提升惯导系统性能,满足飞机对任务的快速响应能力,视觉辅助系统组成简单、成本低,无需对惯导系统进行改造,可作为惯导系统的附件独立使用,完成对飞机姿态的高精度测量;此外,系统便于在机场安装,灵活性强,市场潜力大、推广成本低。

技术研发人员:王涛;布音;李東轩;高关根;李玮奇
受保护的技术使用者:中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所
技术研发日:2019.11.21
技术公布日:2020.04.17
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