[发明专利]一种提高机载平台定姿精度的在线快速方法

摘要

本发明公开了一种提高机载平台定姿精度的在线快速方法。该方法可以在选用低成本、低精度INS(Inertial Navigation System，惯性导航系统)设备的条件下，通过在机载平台的中央处理单元中实现由相邻两幅航摄图像的相对运动求平台姿态角的变化量，在线修正低精度INS定姿数据，从而在线快速地提高机载平台的定姿精度。其特征在于，由图像匹配算法求相邻两幅航摄图像的相对运动；建立机载平台姿态角变化与航摄图像相对运动之间的映射关系，求平台的姿态角变化量；利用求得的姿态角变化量在线修正低精度INS定姿数据，从而在线提高机载平台的定姿精度。本发明可以降低系统成本，以高于20Hz的频率在线修正INS姿态角的测量误差，适用于航空遥感应用中机载平台姿态频繁变化的情况。

主权项

本发明公开了一种提高机载平台定姿精度的在线快速方法。在机载遥感系统选用低成本、低精度INS设备的条件下，通过在机载平台上的中央处理单元中实现由相邻两幅航摄图像的相对运动求平台姿态角的变化量，在线修正低精度INS定姿数据，从而在线提高机载平台的定姿精度。其特征在于，由图像匹配算法求相邻两幅航摄图像的相对运动；建立机载平台姿态角变化与航摄图像相对运动之间的映射关系，求解航摄图像拍摄时刻相应的平台姿态角变化量；在选用低成本、低精度INS设备的条件下，利用所求得的平台姿态角变化量在线修正低精度INS定姿数据，从而在线提高机载平台的定姿精度。该方法在机载平台上的中央处理单元中实现即获得一种提高机载平台定姿精度的在线快速方法。其中，所述相邻两幅航摄图像的相对运动包括在航摄图像平面内沿着载机飞行方向和垂直于载机飞行方向上的二维平移量及图像的旋转角度；所述图像匹配算法为首先在航摄图像有效搜索区域的对角线方向选择相距较远的两个图像子块，使用块相关匹配法求偏航角，基于已求得的偏航角，用旋转向量法求侧滚角和俯仰角；在机载平台上的中央处理单元中实现所述图像匹配算法和平台姿态角变化量求解方法并在线修正低精度INS姿态数据。本发明可以降低系统成本，并且能以大于20Hz的较高频率在线修正INS姿态角的测量误差，适用于航空遥感应用中机载平台姿态频繁变化的情况。