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基于可見光相機(jī)和遙感地圖的無人機(jī)全局定位技術(shù)

2024-10-31 15:51:50
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所屬領(lǐng)域:
人工智能
項(xiàng)目成果/簡介:

1. 痛點(diǎn)問題

在無人機(jī)領(lǐng)域,衛(wèi)星信號拒止的環(huán)境對自主導(dǎo)航定位造成嚴(yán)重挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)依賴于全球定位系統(tǒng)(GPS)信號,在城市峽谷、高山地區(qū)或森林等復(fù)雜環(huán)境中,GPS 信號往往受到阻斷或干擾,導(dǎo)致無人機(jī)無法獲取準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)。這不僅影響無人機(jī)的定位精度,還增加了飛行安全隱患,阻礙無人機(jī)在關(guān)鍵任務(wù)中的應(yīng)用,例如貨物配送、環(huán)境監(jiān)測、人員搜救等。

2. 解決方案

本技術(shù)提出了一種基于視覺地形匹配技術(shù)的全局定位方法,可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)在衛(wèi)星拒止環(huán)境下的自主定位。這種方法不僅克服了衛(wèi)星信號缺失帶來的定位問題,還能適應(yīng)復(fù)雜電磁干擾環(huán)境,提高無人機(jī)在動態(tài)場景下的自主導(dǎo)航能力和安全性。實(shí)現(xiàn)這一方法的裝置可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)監(jiān)測、災(zāi)害救援、區(qū)域監(jiān)控和城市管理等領(lǐng)域,推動無人機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用。

應(yīng)用范圍:

本技術(shù)在無人機(jī)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的市場應(yīng)用前景,特別是在衛(wèi)星信號拒止環(huán)境中。主要應(yīng)用場景包括城市配送、應(yīng)急救援、邊境巡邏等。在城市配送方面,可為無人機(jī)提供精確定位,提高配送效率和安全性。在應(yīng)急救援中,能夠在復(fù)雜地形和惡劣天氣下保持定位,提升搜救效率。潛在客戶包括無人機(jī)制造商、物流公司、應(yīng)急管理部門等。隨著無人機(jī)應(yīng)用的不斷擴(kuò)展,本技術(shù)的市場需求有望持續(xù)增長。

項(xiàng)目階段:

目前,本技術(shù)已完成初步研發(fā)并在無人機(jī)平臺上進(jìn)行驗(yàn)證,展現(xiàn)出良好的定位精度和適應(yīng)性。未來,計劃進(jìn)一步優(yōu)化算法,提高其在低光和復(fù)雜地形環(huán)境下的表現(xiàn),并擴(kuò)展至更多類型的無人機(jī)系統(tǒng),增強(qiáng)系統(tǒng)的易用性和靈活性。通過與無人機(jī)制造商合作,希望在未來兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。同時,憑借該技術(shù)在無人機(jī)行業(yè)的應(yīng)用潛力,預(yù)期能夠推動該行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,提升企業(yè)的市場競爭力和盈利能力。

效益分析:

本技術(shù)基于可見光相機(jī)和遙感地圖的異源匹配,在定位精度、適應(yīng)性和實(shí)時性方面具有顯著優(yōu)勢。本技術(shù)在300-1000米空中定位誤差優(yōu)于高度3%,在衛(wèi)星拒止環(huán)境下仍能為飛控的組合導(dǎo)航系統(tǒng)提供經(jīng)緯度信息;工作區(qū)域達(dá)到100平方公里,遠(yuǎn)超視覺SLAM等局部定位方法。系統(tǒng)僅依賴單目相機(jī)和預(yù)先處理的遙感數(shù)據(jù),顯著降低了硬件成本和復(fù)雜度。

本技術(shù)通過深度學(xué)習(xí)方法克服了季節(jié)變化等挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)了全天候、多地形的魯棒定位,適應(yīng)性優(yōu)于傳統(tǒng)的特征點(diǎn)匹配方法。5Hz的實(shí)時定位頻率滿足大多數(shù)無人機(jī)導(dǎo)航需求,處理速度領(lǐng)先同類算法。

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