基于Harris角点匹配的SINS/SMANS组合导航方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于Harris角点匹配的SINS/SMANS组合导航方法，包括以下步骤：S1：根据机载图像传感器的参数和几何关系，制作数字参考地图；S2：根据飞行器的飞行位置和姿态，模拟生成机载图像传感器拍摄的实时图像；S3：对所述数字参考地图和模拟的实时图像进行配准，计算得出飞行器的实时位置；S4：建立捷联惯性导航误差模型和景象匹配观测模型；S5：融合SINS和SMANS输出的状态信息，并对捷联惯性导航进行误差校正。本发明还公开了一种实现上述方法的组合导航系统，包括大气惯性导航系统、图像传感器视区及定位参数计算模块、数字参考地图数据库、图像传感器模拟模块、图像匹配模块以及卡尔曼滤波模块。本发明可有效改善SINS的导航精度并具有完全自主的特点。

主权项

一种基于Harris角点匹配的SINS/SMANS组合导航方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据机载图像传感器的参数和几何关系，制作数字参考地图；S2：根据飞行器的飞行位置和姿态，模拟生成机载图像传感器拍摄的实时图像，对所述实时图像的模拟包括以下步骤：S21：根据飞行器的飞行高度、机载图像传感器的视场角以及机载图像传感器在地理系中的方位，通过图像旋转方法，从数字参考地图中选择与实时图像对应的区域；S22：对所述数字参考地图进行缩放，满足机载图像传感器的像元要求，形成理想的实时图像；S23：在所述理想的实时图像上模拟加入噪声，得到模拟的实时图像；S3：对所述数字参考地图和模拟的实时图像进行配准，计算得出飞行器的实时位置；所述步骤S3具体包括以下步骤：S31：输入待匹配区域图像和模拟的实时图像；S32：分别对两幅图像进行Harris角点特征提取；S33：根据提取的角点特征对两幅图像进行配准：在所述待匹配区域图像中，用模拟的实时图像进行一一遍历比较和配准，计算所述模拟的实时图像在所述待匹配区域图像中的相对位置；S34：根据所述待匹配区域图像中心点对应的经纬度和模拟的实时图像在所述待匹配区域图像中相对位置来计算所述飞行器的实时位置S4：建立捷联惯性导航误差模型和景象匹配观测模型；S5：对捷联惯性导航和景象导航输出的状态信息进行信息融合，得出最终的融合结果，并对捷联惯性导航进行误差校正。