[发明专利]基于单个相机辅助的分布式POS主子节点相对位姿测量方法有效

专利信息
申请号: 201810464999.3 申请日: 2018-05-16
公开(公告)号: CN108663043B 公开(公告)日: 2020-01-10
发明(设计)人: 宁晓琳;刘艳红;刘刚;李建利;顾宾;袁学忠 申请(专利权)人: 北京航空航天大学
主分类号: G01C21/00 分类号: G01C21/00
代理公司: 11265 北京挺立专利事务所(普通合伙) 代理人: 李鑫
地址: 100191*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明涉及基于单个相机辅助的分布式POS主子节点相对位姿测量方法,包括如下技术步骤:将主POS及子IMU安装在柔性杆臂结构架两端对应的安装节点上,将两个靶标分别粘贴在主POS和子IMU一侧的表面,定义主POS表面的靶标为主靶标;子IMU表面的靶标为子靶标;完成单目相机的内外参数标定:利用得到的主子节点之间的位姿关系,与主POS导航信息进行信息融合,实现主子节点高精度位姿测量,最终得到较精确的子IMU导航信息,本发明针对子IMU精度低的问题,采用视觉辅助手段,提高主子之间位姿测量精度,得到子惯性测量单元较高精度的导航结果。
搜索关键词: 靶标 主子 位姿测量 分布式POS 相机 导航信息 辅助的 惯性测量单元 安装节点 参数标定 导航结果 技术步骤 视觉辅助 位姿关系 信息融合 臂结构 柔性杆 单目 粘贴
【主权项】:
1.基于单个相机辅助的分布式POS主子节点相对位姿测量方法,其特征在于,包括如下技术步骤:/n步骤一、将主POS及子IMU安装在柔性杆臂结构架两端对应的安装节点上,将两个靶标分别粘贴在主POS和子IMU一侧的表面,定义主POS表面的靶标为主靶标;子IMU表面的靶标为子靶标;所述主POS包括GPS和主IMU;所述分布式POS包括:一个高精度的主POS和一个低精度的子IMU;/n步骤二、完成单目相机的内外参数标定:通过位姿解算得到主靶标和相机之间的相对位姿关系,同理通过位姿解算得到子靶标和相机之间的相对位姿关系,进而得到主靶标和子靶标的位姿关系;由于靶标坐标系和IMU坐标系不重合,所以需坐标转换将主子靶标位姿关系转化为主子节点位姿关系;/n步骤三、利用步骤二中相机得到的主子节点之间的位姿关系,与主POS导航信息进行信息融合,实现主子节点高精度位姿测量,最终得到较精确的子IMU导航信息;/n所述步骤三中的信息融合是指,利用主POS精确的组合导航信息,与视觉测量的主子节点间位姿信息相融合,最终得到准确的子IMU导航信息;/n所述信息融合实现方式包括:系统量测量Z由相机测量得到的主POS载体坐标系和子IMU载体坐标相对姿态角和相对位移量,以及主POS姿态角和主经纬度信息、子IMU姿态角和子经纬度信息来提供;/n其中,量测方程为:/n
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