一种基于定位传感装置的飞行器定位方法

摘要

本发明涉及一种基于定位传感装置的飞行器定位方法，通过惯性传感单元获取飞行器姿态信息，利用超声波传感器收集相对高度信息，利用摄像头获取地面的实时图像信息；利用改进的光流法获取飞行器相对位移信息，利用网格信息获取飞行器全局位置与姿态信息；利用滤波算法实现多传感器信息融合获取飞行器准确鲁棒的定位方法。在无GPS信号等外界辅助导航情况下，能实现飞行器的长期准确定位，且鲁棒性好，无累积误差。

主权项

一种基于定位传感装置的飞行器定位方法，其特征在于，包括如下步骤：1)通过惯性传感单元中的加速度计和陀螺仪分别测得飞行器实时的加速度和角速度信息，通过磁力计确定方位，获得飞行器的实时姿态信息；所述的实时姿态信息包括偏航角、横滚角和俯仰角；利用超声波传感器收集飞行器相对于地面的高度信息，并利用惯性传感单元获取的实时姿态信息进行姿态补偿，实时校正垂直高度信息；利用摄像头，获取地面的实时图像信息；2)对获取的实时图像信息作灰度化处理，获取灰度图，对每帧灰度图选择固定间隔固定数量的像素块，通过匹配相邻两帧灰度图，计算光流向量，并通过差分，获取光流速度；3)同步惯性传感单元、超声波传感器和摄像头的时间戳，利用惯性传感单元获取的实时姿态信息，对光流速度进行姿态补偿，得到光流速度的水平面分量；利用超声波传感器获取的垂直高度信息对光流速度的水平面分量进行尺度还原，得到飞行器的水平速度；4)对飞行器的水平速度积分得到相对位移信息，累加相对位移信息，即得水平的位置信息，结合超声波传感器得到的垂直高度信息，即可得到飞行器的位置信息。