景象匹配/惯性组合导航系统算法研究及仿真实现

摘要

景象匹配/惯性组合导航以其特有的高精度、自主性和抗干扰的优点成为当前组合导航研究的热点。另一方面，随着现代计算机技术的飞速发展，利用数字仿真实现对导航算法的可视化演示成为研究导航算法、评估算法性能的重要手段。本文主要针对景象匹配/惯性组合导航系统中的关键算法开展研究，以实现景象匹配辅助导航对惯性导航的有效修正。在此基础上，结合算法的具体实现，建立了一套完善的景象匹配/惯性组合导航算法性能分析和可视化仿真演示系统，以直观有效分析和演示其中的关键原理和算法，为算法的性能评估和可视化仿真演示提供了良好的应用环境。 针对景象匹配辅助导航对图像匹配算法定位准确性的要求，论文设计并实现了相应的精确图像匹配算法。在此基础上，为进一步提高图像匹配定位精度，还结合惯性导航系统的误差漂移特点，分析并提出了相应的图像匹配误匹配点剔除算法。论文最后结合景象匹配辅助导航和惯性导航系统的工作特点，在误匹配点剔除算法基础上，设计并实现了相应的组合导航修正算法，利用卡尔曼滤波技术实现景象匹配定位对惯性导航系统的精确修正，以有效提高组合导航系统的精度和性能。 最后，论文在上述关键算法研究的基础上，设计并完成了景象匹配/惯性组合导航综合仿真平台，将所完成的图像匹配算法和滤波算法内嵌入仿真平台中去，实现了对上述关键算法的集成演示和仿真验证，从而为算法的工程化应用打下了良好的基础。