无人驾驶飞机精确定位方法研究

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1、无人驾驶飞机精确定位方法研究无人驾驶飞机精确定位方法研究邵永社-陈鹰祝小平(同济大学测量与国土信息工程系遥感技术应用研究中心,上海200092)(西北工业大学365研究所,西安710072)E—mail:shaoysh@sina.COrn摘要GPS技术已广泛应用于无人驾驶飞机的空间定位和导航.但在战时,困难地区的应用会受到限制.文章提出了一种利用多点约束的影像匹配技术实现无人机精确定位的方法,该方法基于多点约束的思想提高了影像匹配的可靠性,同时利用匹配获取的多个同名点解决了由于无人机空中姿态变化

2、引起的单点无法精确定位问题.该方法首先对无人机获取的实时影像和基准影像进行小波变换处理.以便从实时影像上获得足够的明显特征点,然后利用影像匹配和匹配点之间的位置约束关系获取基准影像上的同名点位.使用这些同名点.可以得到精确的无人机空间位置.关键词无人机导航空间定位影像匹配小波变换文章编号1002—8331一(2006)23--0188—o4文献标识码A中图分类号TP391ResearchontheLocatingofRemotelyPilotedVellidesShaoYongshe_ChenY

3、ingZhuXiaopingz(TongjiUniversity,Shanghai200092)(365ResearchInstitute.NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi'an710072)Abstract:GPStechniquehasbeenappliedtoloca~andnavigatetheRemotelyPilotedVehicles(RPV)widely,butitisres~ctedinwartimeandthedifficultar

4、ea.ThepaperpresentsakindofmethodlocatingaccuratelytheRPVusingtheimagematchingtechniquebasedontherestrictioneachotherforthematching—points,whichmayimprovethereliabilityandsolvetheproblemthatRPVCan'tbeenlocatedaccuratelybythesin~ematching—pointfortheRP

5、ValterableattitudeThemethodfirstlyprocessestheimageobtainedbyRPVandthereferenceimageusingwavelettransformSOastoobtaintheobviousfoa~repointsenough.Thentheaccuratecoordinatesofthematchingpointsarecalculatedusingtheleaseimagematchingandtherestrictionamo

6、ngthematching-points,whichmaycalculatetheaccuratespacelocafionoftheRPV.Keywords:remotelypilotedvehicles(unmannedaerialvehicle)navigation,spacelocation,imagematching,wavelettransforml引言空间定位与导航是无人机最基本的功能之一.早期无人机的空间定位和导航一般由航位推算,惯性导航,数据链的距离数据和方位数据所组成.使用数

7、据链确定的方位角数据和距离数据,相对于测得的任务规划与控制站数据链天线位置可以确定无人机的空间位置.但必须精确掌握地面天线的位置和方向作为起点m.GPS技术的广泛应用.大大提高了飞行器空间定位与导航的精度与速度.但是.在某些情况下.GPs的应用会受到一定的限制,比如战时,山区等,有必要寻找导航与定位的有效补充手段,使无人机在GPs应用受限的情况下仍可以获得较高的空间定位精度.由于GPs使用方便且能获得较高的精度.因此目前无人机的空间定位和导航主要依靠GPs技术.正是由于GPs的广泛应用,使人们过

8、多依赖于GPs技术,很少有研究和文献报道无人机空间精确定位的其他技术和方法.利用影像匹配技术实现低空飞行器(如巡航导弹)的空间定位已经得到广泛应用,但对于无人机等高空飞行器,由于飞行姿态的影响,使用单点影像匹配无法得到飞行器的精确空间位置.本文探讨了利用多点影像匹配及其点位间的约束关系实现无人机空间精确定位的策略.并对如何实现无人机空间精确定位的方法进行了较深入的研究,提出了实现的技术途径.最后,对本文提出的方法进行了验证,得到了满意的效果.2无人机空间精确定位策略利用影像匹配技术对低空飞行器(