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摘要
为了提高组合导航系统的可靠性与位姿估计的精度，把偏振定向传感器引入到同步定位与地图建立（SLAM）过程中，提出并设计了一种新的偏振光辅助的视觉惯性组合导航系统。采集偏振定向传感器、单目视觉相机及微惯性测量单元（MIMU）的数据，多传感器数据进行时间戳的对齐和预处理后，利用最小二乘优化方法建立目标方程，通过求解非线性方程组获取最佳的运动估计。本文根据天空偏振分布实现了方位角的可观性，并制定了多传感器数据的融合策略。基于上述组合导航系统进行了户外车载实验，实验结果表明，偏振光辅助的视觉惯性导航系统在2km的长距离运行中，相比原始视觉惯性系统的估计值其位置误差降低16.7%，航向角精度提升了23.4%。偏振定向传感器的接入能够抑制惯性器件测量值的漂移，改善导航系统的位置精度和姿态角精度，可满足卫星信号受到干扰等环境下的位姿估计精度和可靠性要求。
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