第44卷第4期兵器装备工程学报2023年4■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■月收稿日期:2022-06-01;修回日期:2022-06-20作者简介:王瑞(1997—),男,硕士研究生,E-mail:wangrui957@163.com。通信作者:戴劲松(1968—),男,博士研究生,研究员,E-mail:djs101@163.com。doi:10.11809/bqzbgcxb2023.04.039基于改进视觉惯性里程计的无人机系统设计王瑞,王茂森,戴劲松,管红根(南京理工大学机械工程学院,南京210094)摘要:对小型旋翼无人机在缺乏GNSS信号情况下的定位导航问题,提出了基于改进视觉惯性里程计的无人机软硬件方案。首先设计带优先级的样本点采集策略和并行化计算方法,改进传统RANSAC算法,嵌入VINS-Fusion并用于无人机定位;其次,搭建无人机硬件平台,设计了飞控通信接口与控制系统。同时为高效地验证算法有效性,借助gazebo实现了无人机系统仿真。实验结果表明:算法在基础矩阵计算中平均内点比例提高1.8%,使用算法改进后的里程计在MH_01序列上的均方根误差降低0.001m,在MH_02序列上的均方根误差降低0.019m,满足无人机定位与导航时对精度与实时性的要求。关键词:视觉惯性里程计;改进RANSAC;外点剔除;VINS-Fusion;无人机本文引用格式:王瑞,王茂森,戴劲松,等.基于改进视觉惯性里程计的无人机系统设计[J].兵器装备工程学报,2023,44(4):275-281.Citationformat:WANGRui,WANGMaosen,DAIJinsong,etal.UAVsystemdesignbasedonanimprovedvisualinertialodometry[J].JournalofOrdnanceEquipmentEngineering,2023,44(4):275-281.中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:2096-2304(2023)04-0275-07UAVsystemdesignbasedonanimprovedvisualinertialodometryWANGRui,WANGMaosen,DAIJinsong,GUANHonggen(SchoolofMechanicalEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China)Abstract:Aimingatthepositioningandnavigationofsmallrotary-wingUAVsintheabsenceofGNSSsignals,thispaperproposesaUAVsoftwareandhardwaresolutionbasedonanimprovedvisualinertialodometry.Firstly,thesamplingpointacquisitionstrategyandtheparallelcalculationmethodwithpriorityaredesigned,thetraditionalRANSACalgorithmisimproved,andVINS-FusionisembeddedandusedforUAVpositioning.Secondly,theUAVhardwareplatfo...