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《地形導航中的3D地形跟蹤方法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第17卷第6期電波科學學報Vol.17,No.62002年12月CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEDecember,2002文章編號1005-0388(2002)06-0609-061地形導航中的3D地形跟蹤方法11222王廣君陳欣田金文明德烈柳健(1.中國地質大學信息工程學院,湖北武漢430074;2.華中科技大學圖象信息處理與智能控制教育部重點實驗室,湖北武漢430074)摘要地形跟蹤技術是飛行器自動導航的基礎。激光成像雷達可以高精度實時獲取前視距離像和3D地形圖,從激光成像雷達所成前視距離像中
2、可以識別飛行器前下方的地形(包括障礙物),從而為飛行器自動地形跟蹤提供基礎。在飛行器慣性作用下,研究了飛行器自動障礙物回避方法,推導了飛行器與規(guī)劃航跡之間的3D空間關系。以飛行器自動障礙物回避為基礎,建立了飛行器沿規(guī)劃航跡飛行的地形跟蹤方程。在參考地形圖上進行了仿真實驗,結果表明,3D地形跟蹤方法,能夠很好的滿足飛行器自動導航的要求。關鍵詞激光成像雷達,導航,地形跟蹤(TA/TF),障礙物回避,轉彎半徑,約束條件中圖分類號TN96文獻標識碼ATheapproachof3Dterrainfollowingintheterr
3、ainnavigation11222WANGGuang-junCHENXinTIANJin-wenMINGDe-lieLIUJian(1.TheFacultyofInformationEnginerring,ChinaUniversityofGeosciences,WuhanHubei430074,China;2.StateKeyLaboratoryforImageProcessingandIntelligentControl,HuazhongUniv.ofSci.&Tech.WuhanHubei430074,China
4、)AbstractTheterrainfollowingtechnologyisthebasisofflyerautomaticnavigation.Theimaginglaserradarcanobtainthefron-tlook3Drangeimageand3Dterrainmap.Theterrainandobstacle,3Drangeimage.Whichisthepreconditionofautoterrainfollowingofflyer,canbeidentifiedbyinthecondition
5、offlyerinertialnavigation,theobstacleavoidanceapproachisstudied,andthe3Dspacerelationbetweentheflyerandplanningtrajectoryinthispaperisdeduced.Theterrainfollowingequationisconstructed.Onthebasisoftheautomationobstacleavoidance.Withthereferenceterrainmap,thesimulat
6、ingexperimentisperformed,andtheresultsshowthattheapproachcansatisfytherequirementofflyerautomaticnavigationalongtheplanningtrajectory.Keywardsimaginglasrradar,navigation,terrainfollowing,obstacleavoidance,leastturnaroundradius,restrictioncondition的飛行過程。但是,在飛行器產生漂
7、移,飛行器前方1引言出現(xiàn)突變障礙物時,傳統(tǒng)的導航方式難以實時的對目前,飛行器導航主要是利用慣性系統(tǒng),利用雷障礙物進行回避。激光成像雷達具有單色性、方向達高度表測量飛行器的飛行高度,從而確定飛行器性等特點可以高精度的獲取前視距離像和3D實時1收稿日期:2001-08-041基金項目:國防科技預研基金資助(99J1.JW0509)610電波科學學報第17卷地形圖。這為飛行器自動目標識別、障礙物回避、地點。則在時間$t內,俯仰角的變化量為Nbpbc,用[1~6]形跟蹤、地形匹配等提供可能。在飛行器自動$C表示,方位角的變化量為
8、Nbcpd,用$B表示,對導航中,可以用激光成像雷達作為傳感器,實時獲取應圓心角U=2@Ac=X@$t。過p作垂線交水平飛行器正下方的地形圖和飛行器前方的3D距離圖面于點pc,過pc作垂直交ox于a,則appc為垂直于[2]像。飛行器下方的實時地形圖用于飛行器的地形ox的平面,且paLoa。從圖中可以看出,Nbpbc
