景象匹配导航源于巡航导弹景象匹配末端制导技术,其工作原理是:事先获取飞行器预定飞行区域的地物景象作为基准图像,并标注真实地理信息,存于飞行器机载计算机中作为基准图数据库;当飞行器飞到预定区域时,机载图像传感器实时获取当地景象作为实测图像送到机载计算机中和基准图像进行匹配比较,警用安防无人机有哪些景象匹配方法?

1、基于适配区的景象匹配方法

该方法以实时图为模板,在机载基准图上搜索匹配。其原理首先将基准图分为适配区(地物信息丰富)和非适配区(缺少明显地物特征,如沙漠、大海等)。当飞行器飞过适配区时,由于INS随时间累积存在位置偏差漂移,通常其漂移值表现为常值,因此通过INS只能进行粗定位,并以漂移误差为半径在基准图像上确定“临时”基准图。飞机飞行到适配区时,将采集的图像与当前INS指示位置为中心的“临时”基准图进行匹配,匹配成功的图像中心即为飞机当前真实位置。

2、基于航路点的景象匹配方法

该方法选取机载基准图上的典型地物图像作为模板(称其为航路点),警用安防无人机在实时图上进行搜索匹配。其原理是首先获取飞行预定航迹中具有显著、稳定性的地物特征图像作为航路点,并标注真实地理信息,存于飞行器机载计算机中作为航路点数据库;当飞行器飞到该航路点附近区域时,利用INS信息和航空相机参数判断当前视场中是否包含航路点,如果含有航路点图像,则将航路点图像在实拍图中进行搜索匹配确定航路点中心在实时图上的确切位置,结合实时图像的分辨率等相关信息,可推算出实时图中心的真实地理信息,即飞机当前的位置,视觉导航是一种重要的自主导航技术,按照是否需要导航地图(即数字景象基准数据库)可分为地图型导航和无地图导航。

警用安防无人机的地图型导航需要使用预先存储包含地理信息的导航地图,利用一帧实拍图像与导航地图匹配即可实现飞行器的定位,当导航地图采用景象图或地形图时,地图导航可分为景象匹配导航和地形匹配导航,可以任选择一种。