[发明专利]使用物体来对准和校准惯性导航系统

摘要

使用从物体的图像获得的信息来执行惯性导航系统的初始化。从该图像获得关于该物体在全局参考系中的位置和取向信息以及关于相机相对于该物体的位置和取向信息。确定关于相机在全局参考系中的位置和取向信息、连同惯性传感器参考系与导航坐标系之间的变换矩阵。使用关于相机的位置和取向信息、该变换矩阵以及相机在该物体被成像时的速度(即0)来初始化惯性导航系统。使用初始化的数据以及来自惯性传感器的测量，可在导航期间更新移动平台的位置并在例如数字地图上提供该位置。可使用从不同物体的图像获得的信息来校正惯性导航误差。

主权项

一种方法，包括：保持移动平台固定同时用所述移动平台中的相机获取物体的图像，所述移动平台具有包括惯性传感器的惯性导航系统，其中所述惯性传感器与所述相机之间的取向是已知的；获得所述物体在全局参考系中的位置和取向信息；从所述物体的所述图像估计所述相机相对于所述物体的位置和取向；从所估计的所述相机相对于所述物体的位置和取向、以及所获得的所述物体在所述全局参考系中的位置和取向来确定在所述全局参考系中的相机位置和取向；使用所确定的在所述全局参考系中的相机位置和取向以及所述惯性传感器与所述相机之间的所述取向来确定导航坐标系与关于所述惯性导航系统的惯性传感器参考系之间的变换矩阵；将所述惯性导航系统的速度设置为0；将所述惯性导航系统的位置设置为所估计的所述相机在所述全局参考系中的位置；将所述导航坐标系与所述惯性传感器参考系之间的所述变换矩阵设置为所确定的所述导航坐标系与所述惯性传感器参考系之间的变换矩阵；使用来自所述惯性传感器的测量、所设置的变换矩阵、所述惯性导航系统的所设置速度和所设置位置来更新所述惯性导航系统的位置、速度和取向；以及提供所述惯性导航系统的所述位置的经更新估计作为所述移动平台的位置。