偏振光辅助的视觉惯性导航系统

摘要：

为了提高组合导航系统的可靠性与位姿估计的精度,把偏振定向传感器引入同步定位与建图过程,提出并设计一种新的偏振光辅助的视觉惯性组合导航系统.采集偏振定向传感器、单目视觉相机及微惯性测量单元的数据,对多传感器数据进行时间戳对齐和预处理后,利用最小二乘优化方法建立目标方程,通过求解非线性方程组获取最佳的运动估计.该系统根据天空偏振分布实现了方位角的可观性,并融合了多传感器数据.基于上述组合导航系统进行户外车载实验,实验结果表明:在2 km的长距离运行中,相比原始视觉惯性系统,偏振光辅助的视觉惯性导航系统的位置误差降低了 16.7％,航向角精度提升了 23.4％.偏振定向传感器的接入能够抑制惯性器件测量值的漂移,改善导航系统的位置精度和姿态角精度,可满足卫星信号受到干扰等环境下的位姿估计精度和可靠性要求.

关键词：组合导航、偏振定向传感器、单目视觉、同步定位与建图、图像处理

所属期刊栏目：60

分类号：TP394.1;TH691.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费;中央高校基本科研业务费

在线出版日期：2023-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：311-318