一种基于超声波的室内惯导建图方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于超声波的室内惯导建图方法和系统。该方法包括：获取人每一步的惯导数据、超声波数据和海拔高度数据；根据每一步的惯导数据和海拔高度数据确定对应脚步的落点位置，并将各个落点位置连线得到参考轨迹；根据参考轨迹和每一步的超声波数据确定各初始超声地图点；其中，每个初始超声地图点对应一特征数据；并将每个初始超声地图点的特征数据记录并存储；获取当前脚步对应的当前初始超声地图点以及对应的当前特征数据；将当前特征数据与记录存储的所有特征数据进行比对，如果满足预设条件，则采用粒子滤波算法将当前初始超声地图点与各具有相类似特征的初始超声地图点融合。通过该方法可以实现室内地图的构建。地图的构建。地图的构建。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波的室内惯导建图方法和系统


[0001]本专利技术实施例涉及导航规划
，尤其涉及一种基于超声波的室内惯导建图方法和系统。

技术介绍

[0002]室内建图技术是室内结构建模的主要手段，被广泛用于建筑内部建模，作为室内技术的平面可视化参考，同时在室内受灾救援如火灾、矿井隧道塌方等紧急场景中有着广阔的应用前景。明晰的室内地图能够对救援力量分配、个人安全保障和后续支援工作带来关键性信息参考，有效降低因意外情况带来的生命财产损失。
[0003]现有的室内建图方案有：基于视觉传感器的结构建模，利用视觉捕捉的特征点进行视频帧拼接和空间组合；基于激光雷达的扫描建模，利用激光主动式扫描周围环境进行点云结构建模和融合；基于CAD和全站仪的测绘建模，利用激光测距、视觉辅助和已知结构信息对室内具体如墙面、门、走廊等结构的精细结构数据进行测量建模。
[0004]然而在火场环境、地下矿井等充满烟雾粉尘、着火点、黑暗的恶劣环境下，视觉传感器和激光传感器无法很好捕捉到周围环境信息，直接导致建图精度下降甚至停止工作。同时，通过精密扫描计算的建图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波的室内惯导建图方法，其特征在于，由基于超声波的室内惯导建图系统执行，所述建图系统包括：设置于人左脚的第一惯导模块、第一超声波测距模块、第一气压检测模块、第一控制模块和第一无线通信模块；设置于人右脚的第二惯导模块、第二超声波测距模块、第二气压检测模块、第二控制模块和第二无线通信模块；终端模块，通过所述第一无线通信模块与所述第一控制模块连接，通过所述第二无线通信模块与所述第二控制模块连接；所述建图方法包括：获取人每一步的惯导数据、超声波数据和海拔高度数据；根据每一步的惯导数据和海拔高度数据确定对应脚步的落点位置，并将各个落点位置连线得到参考轨迹；根据所述参考轨迹和每一步的超声波数据确定各初始超声地图点；其中，每个初始超声地图点对应一特征数据；并将每个初始超声地图点的特征数据记录并存储；获取当前脚步对应的当前初始超声地图点以及对应的当前特征数据；将所述当前特征数据与记录存储的所有特征数据进行比对，如果满足预设条件，则采用粒子滤波算法将当前初始超声地图点与各具有相类似特征的初始超声地图点融合。2.根据权利要求1所述的基于超声波的室内惯导建图方法，其特征在于，所述特征数据至少包括大气压强数据和磁指纹特征数据；所述磁指纹特征数据包括运动逻辑特征数据和拓扑结构数据。3.根据权利要求2所述的基于超声波的室内惯导建图方法，其特征在于，所述将所述当前特征数据与记录存储的所有特征数据进行比对，包括：将所述当前特征数据的大气压强数据与记录存储的所有特征数据的大气压强数据进行匹配，如果匹配，则将所述当前特征数据的磁指纹特征数据与记录存储的所有特征数据的磁指纹特征数据进行匹配，如果匹配，则判断所述当前特征数据的运动逻辑特征数据和拓扑结构数据是否满足预设条件，如果满足，则采用粒子滤波算法将当前初始超声地图点与各具有相类似特征的初始超声地图点融合。4.根据权利要求2所述的基于超声波的室内惯导建图方法，其特征在于，所述大气压强数据包括所述第一气压检测模块获取的第一大气压强数据和所述第二气压检测模块获取的第二大气压强数据。5.根据权利要求2所述的基于超声波的室内惯导建图方法，其特征在于，所述第一惯导模块至少包括第一磁力计，所述第二惯导模块至少包括第二磁力计；所述磁指纹特征数据包括所述第一磁力计获取的第一磁指纹特征数据和所述第二磁力计获取的第二磁指纹特征数据。6.根据权利要求1所述的基于超声波的室内惯导建图方法，其特征在于，所述第一惯导模块至少包括：第一加速度计和第一陀螺仪；所述第二惯导模块至少包括：第二加速度计和第二陀螺仪；所述惯导数据包括加速度数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李汶锦，吴仁杰，马舒克，
申请(专利权)人：诺丁汉大学卓越灯塔计划宁波创新研究院，
类型：发明
国别省市：