طريقة تحديد المواقع الأرضية مع وحدة قياس بالقصور الذاتي وكاميرا مثبتة بشكل ثابت

النقاط الرئيسية

• • المنتج: طريقة تحديد المواقع الأرضية باستخدام IMU والكاميرا الثابتة

    الميزات الرئيسية:

    • المكونات: وحدة قياس بالقصور الذاتي (IMU) وكاميرا ثابتة، مثبتة بشكل آمن لتحديد المواقع بشكل مستقر.
    • الوظيفة: تجمع بين قياس الموقف عالي الدقة من IMU مع تحديد الموقع البصري من الكاميرا لتحديد المواقع بدقة على الأرض.
    • التطبيقات: مناسبة للطائرات بدون طيار، والروبوتات، والمركبات ذاتية القيادة.
    • دمج البيانات: يدمج بيانات IMU مع صور الكاميرا لتحديد الإحداثيات الجغرافية الدقيقة.

    الاستنتاج: تعمل هذه الطريقة على تعزيز دقة تحديد المواقع وكفاءتها مع تبسيط المعايرة، مع إمكانية تطبيقها على نطاق واسع في مختلف المجالات التكنولوجية.

يقدم

طريقة لتحديد المواقع على الأرض يتم فيها تثبيت وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) وكاميرا بشكل ثابت. فهو يجمع بين قياس الموقف عالي الدقة لـ IMU وإمكانيات تحديد المواقع المرئية للكاميرا لتحقيق تحديد موقع أرضي فعال ودقيق. وإليكم الخطوات التفصيلية للطريقة:

أولاً، قم بتثبيت IMU والكاميرا بقوة لضمان بقاء الوضع النسبي بينهما دون تغيير. تعمل طريقة التثبيت هذه على التخلص من الخطوات الشاقة لمعايرة علاقة التثبيت بين الكاميرا ووحدة IMU بالطريقة التقليدية، وتبسيط عملية التشغيل.

بعد ذلك، يتم استخدام IMU لقياس التسارع والسرعة الزاوية للحامل في الإطار المرجعي بالقصور الذاتي. تحتوي وحدة IMU على مستشعر تسارع وجيروسكوب يمكنه استشعار حالة حركة الحامل في الوقت الفعلي. يعد مستشعر التسارع مسؤولاً عن اكتشاف معدل التسارع الحالي، بينما يكتشف الجيروسكوب التغيرات في الاتجاه وزاوية الدوران وموقف ميل الحامل. توفر هذه البيانات معلومات أساسية لحساب الموقف وتحديد المواقع لاحقًا.

وبعد ذلك، استنادًا إلى البيانات التي تم قياسها بواسطة IMU، يتم حساب معلومات موقف الموجة الحاملة في نظام إحداثيات الملاحة من خلال التشغيل المتكامل وخوارزمية حل الموقف. يتضمن ذلك زاوية الانعراج، وزاوية الميل، وزاوية اللف، وما إلى ذلك للحامل. نظرًا لتردد التحديث العالي لـ IMU، يمكن أن يصل تردد التشغيل إلى أكثر من 100 هرتز، لذلك يمكنه توفير بيانات الموقف عالية الدقة في الوقت الفعلي.

وفي الوقت نفسه، تلتقط الكاميرا نقاط المعالم الأرضية أو معلومات المعالم وتولد بيانات الصورة. تحتوي بيانات الصورة هذه على معلومات مكانية غنية ويمكن استخدامها لمعالجة الدمج مع بيانات IMU.

بعد ذلك، يتم دمج معلومات الموقف المقدمة من IMU مع بيانات الصورة الخاصة بالكاميرا. من خلال مطابقة النقاط المميزة في الصورة مع النقاط المعروفة في نظام الإحداثيات الجغرافية، بالإضافة إلى بيانات الموقف الخاصة بـ IMU، يمكن حساب الموقع الدقيق للكاميرا في نظام الإحداثيات الجغرافية.

وأخيرا، يتم استخدام مصفوفة الإسقاط لتقاطع تقاطع الخط الطبيعي للحصول على الموقع المكاني للهدف. تجمع هذه الطريقة بين بيانات الموقف الخاصة بـ IMU وبيانات الصورة الخاصة بالكاميرا لتحقيق تقدير دقيق للموقع المكاني المستهدف عن طريق حساب مصفوفة الإسقاط ونقطة التقاطع.

من خلال هذه الطريقة، يمكن تحقيق تحديد المواقع على الأرض بدقة عالية وكفاءة عالية. يعمل التثبيت الثابت لوحدة IMU والكاميرا على تبسيط عملية التشغيل وتقليل أخطاء المعايرة. وفي الوقت نفسه، يعمل الجمع بين تردد التحديث العالي لـ IMU وقدرة تحديد المواقع المرئية للكاميرا على تحسين دقة تحديد المواقع والأداء في الوقت الفعلي. تتمتع هذه الطريقة بآفاق تطبيقية واسعة في مجالات مثل الطائرات بدون طيار والروبوتات والقيادة الذاتية.

تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن هذه الطريقة تتمتع بالعديد من المزايا، إلا أنها قد تظل تتأثر ببعض العوامل في التطبيقات العملية، مثل الضوضاء البيئية والتداخل الديناميكي وما إلى ذلك. لذلك، في التطبيقات العملية، يجب إجراء ضبط المعلمة وتحسينها وفقًا لظروف محددة لتحسين استقرار وموثوقية تحديد المواقع.

تلخيص

توضح المقالة أعلاه طريقة تحديد المواقع على الأرض عندما يتم تثبيت IMU والكاميرا بشكل ثابت. ويصف بإيجاز قياس الموقف عالي الدقة الخاص بـ IMU وإمكانيات تحديد المواقع المرئية للكاميرا، ويمكنه تحقيق تحديد المواقع على الأرض بكفاءة ودقة. تتميز وحدة MEMS IMU التي طورتها شركة Micro-Magic Inc بشكل مستقل بدقة عالية نسبيًا، مثل U3000 وU7000، وهي أكثر دقة وهي منتجات من فئة الملاحة. يمكنه تحديد الموقع والتوجيه بدقة. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن IMU، يرجى الاتصال بالفنيين المحترفين لدينا في أقرب وقت ممكن.