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公开(公告)号：CN117739996B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410190767.9
申请日：2024-02-21
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本公开实施例是关于一种基于事件相机惯性紧耦合的自主定位方法。本公开实施例对事件相机输出的事件相机信息建立事件帧表征模型和活动事件表面表征模型，对事件帧进行基于异步事件流的运动补偿并对活动事件表面表征模型进行基于最小时间间隔的平滑，对异步事件流进行关键点的检测和跟踪，对IMU进行预积分；接下来进行基于事件相机的仅视觉初始化，进行事件相机IMU松耦合的联合初始化，对定位系统的外参、IMU陀螺仪偏置、事件相机的初始速度、尺度和重力矢量进行估计。最后建立非线性优化模型，分别构建事件相机测量残差、IMU残差加入优化以得到紧耦合优化模型求解，并求解载体定位结果。
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公开(公告)号：CN117892556A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202410250060.2
申请日：2024-03-05
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种结合伪谱法和凸优化的火箭垂直回收轨迹优化方法，通过Gauss伪谱法求解一条满足多约束条件的火箭垂直回收着陆段的轨迹，并将此轨迹作为序列凸优化方法的初始轨迹，进而将动力学方程、约束条件以及性能指标中所存在的非凸问题，利用松弛、变量替换和迭代线性化将非凸问题转换为凸问题，最后通过序列凸优化方法求解火箭垂直回收着陆段的最优轨迹，满足火箭着陆姿态要求高、着陆点精度要求高的设计要求。
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公开(公告)号：CN117760428A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202410197575.0
申请日：2024-02-22
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本公开实施例是关于一种基于多立体视觉惯性紧耦合的自主定位方法。该方法包括：分别对每个立体相机的图像信息和IMU信息进行预处理；基于与先前图像帧的视差计算和特征点跟踪的质量，选择新的多视图关键帧。使用PnP求解初始关键帧位姿，并根据特征点的状态信息筛选出图像特征点信息。通过不断迭代更新，获得高质量的图像特征信息和准确的多视图关键帧位姿；最后计算IMU残差和多立体视觉重投影残差，建立非线性优化模型求解位姿。本公开实施例实现了任意数量的多立体视觉惯性紧耦合定位。当视觉定位方法在处理局部遮挡、光照变化、纹理不足等具有挑战性的视觉场景时失效时，仍能正常工作输出可靠的定位结果。
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公开(公告)号：CN112288669B
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202011235114.6
申请日：2020-11-08
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06T5/50 , G06T3/4038 , G06T5/70 , G06T7/13
Abstract: 本发明公开了一种基于光场成像的点云地图获取方法，首先根据canny算子和角度区域划分对原始图像的边缘进行提取并获取初步深度图像，再利用遮挡线索提取和马尔科夫优化的方式来优化深度图像使图像中深度的表示更为清晰；然后利用原始图像、深度图像及点云图像之间的转换关系生成点云图像；最后生成多幅点云图像，利用ICP算法对点云图像进行拼接。本发明可以满足无人机在进行自主飞行时对轻量的要求，且光场相机的微透镜阵列不同于传统的RGB‑D相机，拍摄出来的场景不会产生桶形失真，能够简化后续的图像处理步骤，使无人机在自主飞行时的快速性得到满足。
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公开(公告)号：CN114397909B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202111635779.0
申请日：2021-12-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及一种针对大型飞机的小型无人机自动巡检方法，小型无人机平台搭载了用于在线计算规划的小型机载电脑、能够获取环境信息进行建模的深度相机。首先由深度相机和飞控的量测信息，利用SLAM算法获得无人机自身的位姿信息以及周围的环境信息。获得定位以及环境信息后，规划器根据预设定的任务目标规划输出一条安全、平滑的高质量航迹。最后由控制器接收航迹信息向飞控发送控制指令并最终使无人机按照预定航迹完成自主飞行。本发明能够使小型无人机避开障碍物安全完成任务目标，获得巡检飞机表面的高质量图像，提高飞机巡检效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113093787B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202110289879.6
申请日：2021-03-15
Applicant: 西北工业大学 , 西安因诺航空科技有限公司
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及一种基于速度场的无人机轨迹规划方法，所得初始路径是在A‑star算法的基础上，通过构造距离矩阵、速度矩阵，以及设计速度函数、起终点约束最终实现的。A‑Star算法是一种静态路网中求解最短路最有效的直接搜索方法，该算法综合了最良优先搜索和Dijkstra算法的优点。有益效果如下：兼具A‑Star算法的优点，而且在进行启发式搜索提高算法效率的同时，可以保证找到一条最优路径；通过构造的距离矩阵、速度矩阵，可以确保无人机在障碍物间确定一条适当远离障碍物的路径，使得固定翼飞行器能更加有效、安全地避开禁飞区；通过设计的起终点约束，规划出的航迹更易于后期的轨迹跟踪，满足实际轨迹规划需求。
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公开(公告)号：CN114397909A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202111635779.0
申请日：2021-12-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及一种针对大型飞机的小型无人机自动巡检方法，小型无人机平台搭载了用于在线计算规划的小型机载电脑、能够获取环境信息进行建模的深度相机。首先由深度相机和飞控的量测信息，利用SLAM算法获得无人机自身的位姿信息以及周围的环境信息。获得定位以及环境信息后，规划器根据预设定的任务目标规划输出一条安全、平滑的高质量航迹。最后由控制器接收航迹信息向飞控发送控制指令并最终使无人机按照预定航迹完成自主飞行。本发明能够使小型无人机避开障碍物安全完成任务目标，获得巡检飞机表面的高质量图像，提高飞机巡检效率。
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公开(公告)号：CN113298943A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110646486.6
申请日：2021-06-10
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于光场成像的ESDF地图构建方法，光场成像是通过在主透镜和传感器平面之间增加微透镜阵列来对双目相机进行模拟，且由于微透镜阵列的存在，使其可以同时获取光线的空间信息和角度信息，对角度信息整合来形成每个像素点的深度信息。同时，光场相机所拍摄的图片不会造成桶形失真。因此本发明根据光场成像可以生成深度图、在无人机上所占空间相对较低且不会产生桶形失真等优点来代替双目相机在SLAM中的应用。
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公开(公告)号：CN113298796A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110645920.9
申请日：2021-06-10
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于最大后验IMU的线特征SLAM初始化方法，通过合并梯度相近的像素点来实现像素合并，通过计算NFA检测获得的近似矩形是否可以作为可被提取的线特征。为在尺度空间内对线特征构建矩形支撑域，分解支撑域分解为大小相等的子区域，并结合全局和局部高斯权重系数对子区域进行梯度计算，从而获得的描述矩阵。通过相机采集到的连续三帧图像对应的LBD描述子构建三焦点张量的矩阵并求解。将地图点边缘化构建最小化重投影误差方程，获得轨迹的先验信息,以及先关的信息矩阵,用这些信息进行IMU数据的优化。此方法初始化精度更高、耗时更少，能够为后续定位带来良好的初值。
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公开(公告)号：CN112666960A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN202011466461.X
申请日：2020-12-12
Applicant: 西北工业大学 , 西安因诺航空科技有限公司
Abstract: 本发明涉及一种基于L1增广自适应的旋翼飞行器控制方法，首先建立旋翼飞行器运动学和动力学模型，设计串级PID控制率和L1增广自适应控制率，得到旋翼飞行器总的控制输入。本方法由于能在线实时估计干扰，配合传统的串级PID控制，不仅可以有效的实现对旋翼飞行器的稳定控制，还可以实现对大扰动的稳定控制。实际工程应用显示，通过这基于L1增广自适应结合传统串级PID控制，可以比较容易在工程中实现，并且这种方式比传统的串级PID控制鲁棒性更优，抗扰动能力更强，自适应效果更好。
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