Phương pháp cải thiện định vị bằng hình ảnh cho UAV trong môi trường ngoài đô thị

Abstract

Trong cả hoạt động quân sự và dân sự, vấn đề định vị của phương tiện bay không người lái (UAV) là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng. Đặc biệt, trong các môi trường tín hiệu GNSS không khả dụng, các phương pháp định vị dựa trên hình ảnh hứa hẹn cho hiệu quả tốt, tuy nhiên, các thuật toán đối sánh dựa trên học sâu có một số hạn chế dẫn đến không đáp ứng được độ chính xác theo yêu cầu. Vì vậy, trong bài báo này chúng tôi đề xuất các thuật toán cải tiến cho phương pháp đã sử dụng trước đó. Trong điều kiện thời tiết có ánh nắng mạnh, các vị trí trên mặt đất có thể bị bóng của các vật thể lớn che khuất, đặc biệt là ở môi trường ngoài đô thị, nên chúng tôi đề xuất áp dụng thuật toán loại bỏ bóng DC-ShadowNet để tiền xử lý ảnh chụp từ UAV. Thuật toán so khớp nâng cấp dựa trên mô hình ASpanFormer được sử dụng để tăng độ chính xác tại bước so khớp hình ảnh. Kết quả thử nghiệm cho thấy độ chính xác của phương pháp đề xuất có sự cải thiện so với tập dữ liệu của phương pháp trước, cũng như tập dữ liệu chuyến bay thực tế mà chúng tôi xây dựng. Ngoài ra, phương pháp của chúng tôi phù hợp cho các chuyến bay đường dài và rất phù hợp cho khu vực ngoài đô thị so với các phương pháp đo thị giác tiên tiến trước đây.