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空 天 力 量 杂 志
求 两 台 照 像 机 互 相 隔 开 一 定 距 离 , 因 此 尚 不
能 马 上 用 于 小 型 应 用 场 合 ( 例 如 装 入 一 个 微
型 航 空 器 ) 中 。
如 果 用 一 台 小 型 常 平 激 光 测 距 传 感 器 来
增 强 一 台 照 相 机 , 就 可 免 除 制 造 立 体 影 像 系
统 原 型 机 。 先 进 导 航 技 术 中 心 已 经 使 用 这 种
传 感 器 来 测 量 照 相 机 视 场 内 的 任 何 近 物 体 的
深 度 。 19 这 些 传 感 器 , 连 同 一 个 惯 性 传 感 器 ,
可 以 帮 助 导 航 一 架 微 型 航 空 器 , 而 不 必 依 赖
GPS。 这 种 技 术 对 于 室 内 探 测 和 绘 制 地 图 特
别 有 用 。 这 种 体 型 小 重 量 轻 的 传 感 器 组 合 装
置 除 了 提 供 非 GPS 导 航 功 能 之 外 , 还 能 发 现
和 拍 摄 物 体 目 标 , 以 用 于 情 报 或 目 标 锁 定 用
途 。
和 以 上 选 择 特 征 的 做 法 不 同 , 影 像 辅 助
导 航 的 另 一 个 活 跃 研 究 领 域 , 称 为 预 测 透 绘
(predictive rendering), 采 用 对 物 体 的 认 知 来
估 计 运 载 平 台 的 运 动 。 先 进 导 航 技 术 中 心 正
在 试 验 把 这 种 方 法 应 用 到 空 中 加 油 技 术 中 。
具 体 而 言 , 就 是 我 们 可 从 一 架 加 油 机 的 三 维
模 型 , 在 计 算 机 上 从 受 油 飞 机 的 视 角 预 测 加
油 机 的 图 像 。 在 照 相 机 捕 获 到 真 实 图 像 之 后 ,
我 们 通 过 算 法 来 将 预 测 图 像 和 真 实 图 像 进 行
对 比 。 这 种 导 航 方 式 使 用 图 像 处 理 技 术 , 从
而 简 化 在 预 测 和 真 实 图 像 之 间 建 立 相 关 ( 即
两 类 图 像 互 相 匹 配 的 程 度 ) 的 过 程 。 20
把 通 信 / 导 航 装 置 与 影 像 辅 助 惯 性 导 航
系 统 结 合 起 来
这 种 设 计 概 念 是 把 通 信 和 导 航 结 合 起 来 ,
形 成 一 个 战 场 用 手 握 式 装 置 。 深 入 敌 区 的 战
士 目 前 通 常 把 手 握 式 无 线 电 通 信 机 和 GPS 接
收 器 都 带 在 身 上 。 如 能 把 二 者 合 一 , 我 们 的
战 士 就 能 利 用 无 线 电 通 信 机 之 间 的 通 信 链 接
进 行 定 位 , 减 少 对 GPS 的 依 赖 。 进 一 步 , 机
载 式 影 像 辅 助 惯 性 导 航 系 统 可 提 供 短 时 稳 定
和 姿 态 信 息 。 正 如 GPS 辅 助 的 惯 性 导 航 系 统
是 把 GPS 的 长 期 稳 定 性 与 惯 性 导 航 系 统 的 短
期 稳 定 性 相 结 合 一 样 , 以 上 所 建 议 的 设 计 概
念 也 有 可 能 获 得 GPS 受 阻 环 境 下 的 相 对 长
期 、 精 确 的 导 航 。
先 进 导 航 技 术 中 心 和 雷 声 公 司 的 研 究 人
员 正 在 验 证 使 用 基 于 雷 声 公 司 的 DH-500 手
握 式 通 信 机 获 得 的 测 距 值 来 确 定 用 户 的 位 置 ,
而 不 依 赖 GPS。 21 这 种 袋 装 式 无 线 电 系 统 不
仅 是 成 熟 的 通 信 工 具 , 还 具 有 测 距 功 能 。 最 近 ,
先 进 导 航 技 术 中 心 把 雷 声 DH-500 无 线 电 通
信 机 的 测 距 功 能 与 立 体 影 像 辅 助 惯 性 导 航 系
统 相 结 合 , 获 得 GPS 受 阻 环 境 下 的 精 确 导 航
能 力 。 22
这 类 研 究 有 可 能 为 解 决 更 广 泛 的 问 题 提
供 出 路 , 例 如 , 运 用 导 航 / 通 信 一 体 化 手 握
式 装 置 , 再 辅 之 以 其 他 传 感 器 , 可 以 做 到 同
时 导 航 和 通 信 。 这 些 装 置 还 可 能 允 许 多 平 台
在 同 一 网 络 中 合 作 , 提 供 有 助 于 导 航 的 更 多
信 息 。
一 副 药 方 不 能 包 治 百 病
只 要 GPS( 或 者 GPS + 惯 性 导 航 系 统 )
保 持 正 常 运 作 , 就 能 满 足 大 多 数 军 事 行 动 中
的 导 航 需 要 。 但 是 如 果 GPS 不 可 用 , 我 们 就
必 须 转 而 使 用 上 述 讨 论 的 替 代 导 航 技 术 。 这
些 技 术 和 GPS 相 比 较 , 各 自 都 有 重 大 缺 点 。
例 如 , 基 于 无 线 电 信 标 的 导 航 不 能 全 球 使 用 ,
并 需 要 设 置 信 标 装 置 ;SoOP 导 航 需 要 能 够 接
触 到 正 确 类 型 的 信 号 ( 还 容 易 受 前 述 讨 论 的
其 他 缺 点 的 影 响 ); 影 像 辅 助 导 航 在 雨 雾 天 气
或 海 洋 环 境 中 效 果 欠 佳 ; 基 于 无 线 电 测 距 的
导 航 只 能 在 多 运 载 平 台 环 境 中 工 作 。 因 此 ,
任 何 单 项 技 术 都 无 法 在 所 有 环 境 中 完 全 取 代
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