[发明专利]一种应用于小型无人机的冗余定位方法

权利要求书

1.一种应用于小型无人机的冗余定位方法，其特征在于，该方法使用GPS/IMU/视觉组合导航，将GPS/IMU组合导航作为主定位方式，视觉/IMU组合导航法作为备用定位方式。当GPS信号接受正常时，GPS接收机解算出的位置速度信息与IMU测量的位置速度信息通过信息融合技术估计出IMU的输出误差，然后对IMU进行补偿和矫正解算出无人机当前的位姿。当GPS接收机的信噪比低于其限定的跟踪门限或者出现故障时，视觉/IMU导航能够进行独立导航与定位。当GPS接收机的获取信号的信噪比明显改善且达到允许跟踪门限时，视觉/IMU导航为GPS接收机提供有效的初始位置、速度等导航信息，为GPS迅速重新启用提供条件。

2.根据权利要求1所述的一种应用于小型无人机的冗余定位方法，其特征在于，所述主定位方式采用的信息融合技术为基于松组合间接卡尔曼滤波法的多级融合技术。

3.根据权利要求1所述的一种应用于小型无人机的冗余定位方法，其特征在于，所述备用定位方式的信息融合技术为基于滑动窗口的双目视觉与IMU紧耦合优化模型。

4.根据权利要求3所述的基于滑动窗口的双目视觉与IMU紧耦合优化模型，其特征在于，采用边缘化优化的方法，保证了系统的实时性，限制了系统的计算量。

5.根据权利要求1所述的备用定位方式，其特征在于，图像预处理环节使用RANSAC算法进行了消除误匹配处理。

6.根据权利要求1所述的备用定位方式，其特征在于，根据跟踪线程传输来的图像判断是否需要插入关键帧，并使用ORB特征点提取算法进行特征点创建以保证图像跟踪能够稳定进行，对局部地图内的关键帧建立视觉/惯性紧耦合优化模型。

7.根据权利要求1所述的备用定位方式，其特征在于，回环检测线程中采用了词袋模型，不建立视觉/惯性紧耦合模型进行位姿优化，而是直接进行全局位姿图优化。