CN111024062B - 基于伪gnss及ins的制图*** - Google Patents
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Abstract
本发明适用于制图技术领域,提供了一种基于伪GNSS和INS的制图***,包括:运动规划模块,输入移动平台的移动路线,将移动路线发送至控制单元;设于移动平台上的视觉传感器,采集行驶区域的环境数据,提取当前帧环境数据中的路标;GNSS/INS定位单元,在GNSS友好环境中,定位移动平台的当前位姿,将移动平台的当前位姿发送至制图单元;伪GNSS/INS定位单元,在GNSSS拒绝环境中,基于构建的地图来获取移动平台当前的位姿,将移动平台的当前位姿发送至制图单元;制图单元,基于移动平台的当前位姿将当前帧中的未知路标纳入地图中;控制单元,控制移动平台按照设定移动路线移动;在GNSS拒绝环境,采用伪GNSS/INS定位单元实现实际GNSS/INS结构的功能,使得制图系在GNSS富裕环境下及GNSS拒绝环境均能实现制图功能。
Description
技术领域
本发明属于制图技术领域,提供了一种基于伪GNSS和INS的制图***。
背景技术
移动制图***(MMS)不仅促进了不同环境的全面3D建图,而且还为该方向的应用研究的新领域铺平了道路。在MMS的众多基本模块中,定位和定向模块被认为是至关重要且昂贵的组件,这些模块与地图传感器组合可提供高质量地图。随着科学技术的迅猛发展,MMS技术及其支撑技术取得了巨大的进步,最具代表性的是GNSS/INS定位***与各种地图传感器的全面集成应用于MMS技术。在开阔的室外环境中,利用GNSS获得近乎完美的性能,但将这些MMS扩展到GNSS限制的区域(例如室内环境)是非常具有挑战性的, GNSS/INS模块和地图传感器的集成会放大GNSS/INS单元的优缺点,生成的地理参考地图仅限于GNSS信号始终可用的区域,因此,这种MMS不适合 GNSS拒绝环境中的多种应用,例如室内测量和地下导航。
发明内容
本发明实施例提供一种基于伪GNSS和INS的制图***,在GNSS富裕环境下及GNSS拒绝环境均能实现制图功能。
本发明是这样实现的,一种基于伪INS和GNSS的制图***,所述***包括:
运动规划模块,输入移动平台的移动路线,将移动路线发送至控制单元;
设于移动平台上的视觉传感器,采集行驶区域的环境数据,提取当前帧环境数据中的路标;
GNSS/INS定位单元,在GNSS友好环境中,定位移动平台的当前位姿,将移动平台的当前位姿发送至制图单元;
伪GNSS/INS定位单元,在GNSSS拒绝环境中,基于构建的地图来获取移动平台当前的位姿,将移动平台的当前位姿发送至制图单元;
制图单元,基于移动平台的当前位姿将当前帧中的未知路标纳入地图中,即计算未知路标在地图坐标系中的位置;
控制单元,控制移动平台按照设定移动路线移动;
未知路标是指未纳入地图坐标系中的路标。
进一步的,伪GNSS/INS定位单元包括:
全局坐标计算子单元,基于上一帧的位姿将当前帧中的路标映射到地图坐标系中,获取各路标在地图坐标系中的坐标,即为路标的全局坐标;
路标点匹配子单元,在地图中获取距各全局坐标最近的路标点,并计算全局坐标与相应最近路标点的距离,若距离小于允许的距离偏差,则该全局坐标对应的路标为已知路标,距全局坐标最近的路标点即为对应路标在地图坐标系中的位置;
位姿计算子单元,基于当前帧中的已知路标来计算移动平台当前的位姿。
进一步的,所述制图单元包括:
全局坐标生成子单元,基于移动机器人的当前位姿将当前帧中的路标映射到路标地图中,获取各路标的全局坐标;
未知路标确定单元,计算各全局坐标与相应最近路标点的距离,若距离大于距离阈值,则判定该全局坐标对应的路标为未知路标。
本发明提供的基于伪GNSS和INS的制图***具有如下有益技术效果:1) 在GNSS拒绝环境,采用伪GNSS/INS定位单元实现实际GNSS/INS结构的功能,使得制图系在GNSS富裕环境下及GNSS拒绝环境均能实现制图功能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于伪GNSS和INS的制图***的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1为本发明实施例提供的基于伪GNSS和INS的制图***的结构示意图,为了便于说明,仅示出与本发明实施例相关的部分。
该***包括:
运动规划模块,输入移动平台的移动路线,将移动路线发送至控制单元;
视觉传感器,采集行驶区域的环境数据,提取当前帧环境数据中的路标;
GNSS/INS定位单元,在GNSS友好环境中,定位移动平台的当前位姿,将位姿发送至制图单元;
GNSS友好环境是指GNSS能正常定位的环境,GNSS拒绝环境是指GNSS 无法正常定位的环境;
伪GNSS/INS定位单元,在GNSSS拒绝环境中,基于构建的地图来获取移动平台当前的位姿,将位姿发送至制图单元;
制图单元,基于当前位姿将当前帧中的路标纳入地图中,即计算路标在地图坐标系中的位置;
控制单元,控制移动平台按照设定移动路线移动。
在本发明实施例中,伪GNSS/INS定位单元包括:全局坐标计算子单元、路标点匹配子单元,位姿计算子单元及地图构建子单元,其中;
全局坐标计算子单元,基于上一帧的位姿将当前帧中的路标映射到地图坐标系中,获取各路标在地图坐标系中的坐标,即为路标的全局坐标;
路标点匹配子单元,在地图中获取距各全局坐标最近的路标点,并计算全局坐标与相应最近路标点的距离,若距离小于允许的距离偏差,则该全局坐标对应的路标为已知路标,距全局坐标最近的路标点即为对应路标在地图坐标系中的位置,若距离大于允许的距离偏差,则该全局坐标对应的路标为未知路标;
位姿计算子单元,基于当前帧中的已知路标来计算移动平台当前的位姿,位姿既包括移动平台在路标地图中的位置及姿态角。
在本发明实施例中,所述制图单元包括:
全局坐标生成子单元,基于移动机器人的当前位姿将当前帧中的路标映射到路标地图中,获取各路标的全局坐标;
未知路标确定单元,计算各全局坐标与相应最近路标点的距离,若距离大于距离阈值,则判定该全局坐标对应的路标为未知路标。
本发明提供的基于伪GNSS和INS的制图***具有如下有益技术效果:在GNSS拒绝环境,采用伪GNSS/INS定位单元实现实际GNSS/INS结构的功能,使得制图系在GNSS富裕环境下及GNSS拒绝环境均能实现制图。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种基于伪GNSS和INS的制图***,其特征在于,所述***包括:
运动规划模块,输入移动平台的移动路线,将移动路线发送至控制单元;
设于移动平台上的视觉传感器,采集行驶区域的环境数据,提取当前帧环境数据中的路标;
GNSS/INS定位单元,在GNSS友好环境中,定位移动平台的当前位姿,将移动平台的当前位姿发送至制图单元;
伪GNSS/INS定位单元,在GNSS拒绝环境中,基于构建的地图来获取移动平台当前的位姿,将移动平台的当前位姿发送至制图单元;
制图单元,基于移动平台的当前位姿将当前帧中的未知路标纳入地图中,即计算未知路标在地图坐标系中的位置;
控制单元,控制移动平台按照设定移动路线移动;
未知路标是指未纳入地图坐标系中的路标;
伪GNSS/INS定位单元包括:
全局坐标计算子单元,基于上一帧的位姿将当前帧中的路标映射到地图坐标系中,获取各路标在地图坐标系中的坐标,即为路标的全局坐标;
路标点匹配子单元,在地图中获取距各全局坐标最近的路标点,并计算全局坐标与相应最近路标点的距离,若距离小于允许的距离偏差,则该全局坐标对应的路标为已知路标,距全局坐标最近的路标点即为对应路标在地图坐标系中的位置;
位姿计算子单元,基于当前帧中的已知路标来计算移动平台当前的位姿;
所述制图单元包括:
全局坐标生成子单元,基于移动机器人的当前位姿将当前帧中的路标映射到路标地图中,获取各路标的全局坐标;
未知路标确定单元,计算各全局坐标与相应最近路标点的距离,若距离大于距离阈值,则判定该全局坐标对应的路标为未知路标。
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
CN113701749A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-26 | 江苏师范大学 | 一种基于立体视觉惯性里程计的车辆定位导航方法及*** |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105922258A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-09-07 | 河北工业大学 | 一种基于iGPS的全向移动机械手自主导航方法 |
CN106651990A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 | 一种室内地图构建方法及基于室内地图的室内定位方法 |
CN106780699A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-05-31 | 东南大学 | 一种基于sins/gps和里程计辅助的视觉slam方法 |
CN108124479A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-05 | 深圳前海达闼云端智能科技有限公司 | 地图标注的方法、装置、云端服务器、终端及应用程序 |
CN108235735A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-29 | 深圳前海达闼云端智能科技有限公司 | 一种定位方法、装置及电子设备、计算机程序产品 |
CN109405824A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-03-01 | 武汉契友科技股份有限公司 | 一种适用于智能网联汽车的多源感知定位*** |
CN109612468A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-12 | 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 | 一种顶标地图构建及机器人定位方法 |
CN109613547A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-12 | 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 | 一种基于反光板的占据栅格地图构建方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI393860B (zh) * | 2008-12-24 | 2013-04-21 | Mitac Int Corp | 藉由辨識網頁資訊來導覽地理位置的方法與系統 |
EP3078935A1 (en) * | 2015-04-10 | 2016-10-12 | The European Atomic Energy Community (EURATOM), represented by the European Commission | Method and device for real-time mapping and localization |
CN108564657B (zh) * | 2017-12-28 | 2021-11-16 | 达闼科技(北京)有限公司 | 一种基于云端的地图构建方法、电子设备和可读存储介质 |
CN209279988U (zh) * | 2018-12-21 | 2019-08-20 | 北京四维图新科技股份有限公司 | 采集地图数据的智能移动终端和地图采集*** |
-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105922258A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-09-07 | 河北工业大学 | 一种基于iGPS的全向移动机械手自主导航方法 |
CN106651990A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 | 一种室内地图构建方法及基于室内地图的室内定位方法 |
CN106780699A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-05-31 | 东南大学 | 一种基于sins/gps和里程计辅助的视觉slam方法 |
CN108235735A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-29 | 深圳前海达闼云端智能科技有限公司 | 一种定位方法、装置及电子设备、计算机程序产品 |
CN108124479A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-05 | 深圳前海达闼云端智能科技有限公司 | 地图标注的方法、装置、云端服务器、终端及应用程序 |
CN109405824A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-03-01 | 武汉契友科技股份有限公司 | 一种适用于智能网联汽车的多源感知定位*** |
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CN109613547A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-12 | 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 | 一种基于反光板的占据栅格地图构建方法 |
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