一种适用于毫米波雷达的室内自定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于毫米波雷达的室内自定位方法及系统，首先利用毫米波雷达原始数据的预处理生成场景中障碍物的三维点云。其次通过DBSCAN聚类和最近邻准则提取并匹配特征点对；再次通过构造非线性优化函数并采用LM方法求解得到相邻帧的变换关系；最后根据航迹推算输出毫米波雷达传感器的实时位置。本发明专利技术通过构造非线性优化函数和LM求解方法可以快速的利用低成本单芯片毫米波雷达进行室内自定位。定位。定位。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于毫米波雷达的室内自定位方法及系统


[0001]本专利技术属于室内定位
，涉及一种室内自定位方法及系统，具体涉及一种适用于低成本毫米波雷达的室内自定位方法及系统。

技术介绍

[0002]日常生活中，人们在室内活动的时间高达70％以上，对室内基于位置的服务(Location Based Service,LBS)需求越来越大，而高精度的室内定位则是各种LBS应用的基础。
[0003]目前室内定位的主流技术包括WiFi定位，蓝牙定位，超宽带(Ultra Wideband,UWB)定位和音频定位等，这些方法通常需要在场景中提前布设大量基站才能定位。行人航迹推算(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)不需要提前布设基站，只依靠IMU传感器即可定位，但定位结果不够精确。基于视觉传感器或激光雷达传感器的同时定位与地图构建技术(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)作为近年来机器人领域的研究热点，也可以在室内进行定位，但是视觉方法在纹理缺失，光照不均匀等条件下容易失败，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于毫米波雷达的室内自定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：实时采集装有毫米波雷达的装置在行进过程中的毫米波雷达信号，通过对毫米波雷达信号数据预处理，生成场景中障碍物的三维点云信息；步骤2：提取质心特征点；通过点云的密度信息，进行点云聚类，最后通过计算聚类结果的质心作为本类的质心特征点；步骤3：匹配质心特征点；步骤4：求解定位结果；通过相邻帧的质心特征点对来构造非线性优化函数：其中，R表示相邻帧的旋转矩阵，t表示相邻帧的平移向量，p和p
′
为相邻帧的特征点对，分别表示相邻帧上的特征点；求解非线性优化函数即可得到毫米波雷达的位置和方向信息。2.根据权利要求1所述的适用于毫米波雷达的室内自定位方法，其特征在于：步骤1中，通过毫米波雷达Tx天线发射线性调频脉冲，当信号由障碍物遮挡并反射后由Rx天线捕获，由混频器将Tx信号和Rx信号合并生成中频信号；通过对中频信号进行采样，求出障碍物的距离、障碍物的径向速度、和障碍物的角度，提取出可能的障碍物目标，最后把可能的障碍物目标的极坐标转为笛卡尔坐标即可生成障碍物的三维点云信息。3.根据权利要求1所述的适用于毫米波雷达的室内自定位方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳景斌，王泽民，续东，尹斐，梁一帆，仇宏煜，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：