根据与无人机的匹配位置,即可以确定当前飞行器的准确位置,将飞行器当前的准确位置信息反馈给惯性系统,可进行位置校正,消除INS随时间累积而增长的误差。因此,景象匹配导航是一种实现飞行器导航的定位技术,海上搜救无人机有哪些功能需要不断提升?

1、分析航路点

无地图导航即为序列图像的运动估计,无需导航地图,通过对环境的感知获取特征,并利用相邻两帧间的特征变化关系实现帧间的相对运动估计,通过多帧累积计算实现飞行器的导航,针对景象匹配中人工选取航路点费时费力,很难满足实际应用需求的问题,利用显著性分析的航路点自动选取算法。该方法分别从视觉显著性、稳定性进行适配性分析,从而选取航路点,预定航迹的大基准图,进行航路点的选取,该方法能够有效地从基准图中提取出航路点。

2、跟踪

针对海上搜救无人机飞行途中在连续多帧没有航路点且具有较大的帧间运动特性的情况,先利用光流梯度矩阵的特征值大小检测特征点,时间可逆性约束,利用后向跟踪构造后向偏移量,并与前向偏移量相结合,构造一种新的偏移量—双向加权偏移量;阈值约束,排除偏移量较大的错误跟踪点,结合多分辨率约束在帧间运动变化较大的情况下对特征点位置进行估计。在序列图像上做旋转和大尺度平移变化下的特征点跟踪测试,结果表明该算法具有较好的跟踪精度。

航路点自动选取是指无人机在飞行前通过对包含预定航迹的图像进行分析和处理,自动选取航迹上适合景象匹配的模板图像(即航路点)作为基准数据存储于机载计算机,以用于实时飞行时的景象匹配导航,目前大部分海上搜救无人机可通过图像的适配性分析完成航路点的选取。