Método de localización de objetivos de alta precisión para góndolas optrónicas de UAV basado en intersección de distancias y restricción de altitud

WANG Heng ,  

WU Dingcheng ,  

XUE Xueyong ,  

ZHANG Junan ,  

WANG Jin ,  

WU Luo ,  

摘要

Para abordar el problema de la degradación de la geometría de observación y la divergencia del error de posicionamiento con la distancia en la determinación a larga distancia de objetivos por UAV, se propone un método de localización de objetivos de alta precisión con intersección de distancias y restricción adicional de altitud. Este método, basado en la construcción de un modelo geométrico de medición de distancia, introduce la estimación robusta IGG-III para suprimir el impacto de errores groseros en la medición de distancia, y mediante una restricción física de altitud limita las soluciones no físicas en el espacio de soluciones, mejorando la observabilidad vertical a nivel del modelo. Los resultados experimentales muestran que con errores de medición pequeños y condiciones geométricas favorables, tanto el método de mínimos cuadrados como la estimación robusta IGG-III pueden obtener resultados de posicionamiento a nivel métrico; sin embargo, en condiciones de largas distancias y degradación geométrica, ambos métodos presentan divergencia en la dirección de altitud y una disminución significativa de la precisión. Los resultados experimentales demuestran que este método supera eficazmente las deficiencias de la divergencia lineal del error con la distancia en los métodos tradicionales de posicionamiento angular. A una distancia de observación de 3 km, el error de posicionamiento del método convencional de medición angular alcanza los 29.32 m, mientras que el método propuesto reduce significativamente el error a 3.79 m, mejorando la precisión en aproximadamente un 87%. Los resultados validan la capacidad del método para lograr un posicionamiento robusto y de alta precisión del objetivo utilizando información de medición de distancia y restricciones físicas en escenarios de reconocimiento de largo alcance.

关键词

UAV; localización de objetivos; intersección de distancias; estimación robusta; restricción de altitud

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