基于Y型CCD的室内运动目标定位方法

室内定位技术在智能体自主导航方面具有广阔的应用前景。为了获取运动目标在悬浮状态下的位置与姿态角,设计了一种新型的Y型光学室内定位传感器(YPS),其由3个线性电荷耦合器件(CCD)和3个柱面透镜组合成Y型结构。根据固定在运动目标上的YPS可作为接收端且可运动的特点,在其可测视域范围内通过依次采集3个可见点光源在YPS上的像坐标,建立空间点光源的三维重建模型和基于Y型定位传感器上合作点的四元数位姿解算算法,即可解算出运动目标的三维坐标和姿态角。通过仿真与实验,分析了不同参数对位姿误差的影响,并在柱面透镜线性度较好的中心部位,验证了新Y型定位传感器可实现准确的单点定位的方法,其三维坐标的误差不大于3 mm,并可以确定室内运动目标基于全局坐标系的位置与姿态信息。