基于雷达-扫描器/惯性导航系统的微小型无人机室内组合导航

摘要：

本文提出一种基于雷达-扫描器/惯性导航系统(radar-scanner/INS)的微小型无人机室内导航方法.为提高算法的实时性,采用基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的D&C同步定位与构图技术(SLAM)实现定位和构图;在更新状态值的扫描匹配过程中提出启发性逻辑来筛选激光雷达数据,以提高算法对无人机因姿态和高度变化而引起的轮廓地图波动的抗干扰性;在特征匹配的过程中选取合理的地图轮廓特征,并利用扫描匹配的结果和特征匹配的传递性提出了精度较高的引导配对,以提高特征配对在三维环境下的准确性;最后,将D&C SLAM与惯性导航系统进行基于EKF的组合滤波,给出无人机的全状态估计.通过与GPS/INS组合导航对比以及室内飞行验证,本文提出的方法能够满足无人机飞行控制对导航实时性和精度的要求.

关键词：微小型无人机、同步定位与构图、特征提取和匹配、扫描匹配、室内导航、卡尔曼滤波

所属期刊栏目：31

分类号：TP274+2(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61004066;浙江省科技计划资助项目2011C23106;中央高校基本科研业务费资助项目2011FZA4031

在线出版日期：2014-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：607-613