基于激光雷达的越野自动小车长距离实时定位系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了车辆实时精确定位技术领域的基于激光雷达的越野自动小车长距离实时定位系统及方法，包括：对激光雷达旋转扫描获取的点云数据进行激光雷达标定和运动畸变去除；对点云数据进行栅格化处理后，滤除地面和动态物体，进行点云数据的粗匹配定位；通过体素化网格方法实现采样，根据标准ICP算法完成点云数据的精确匹配定位；对累计误差进行纠正，实现动态局部地图构建和定位校正。本发明专利技术通过激光雷达获取点云并进行运动畸变去除，通过粗匹配定位和精确匹配定位，完成越野自动小车动态局部地图构建和定位校正。局部地图构建和定位校正。局部地图构建和定位校正。

【技术实现步骤摘要】
基于激光雷达的越野自动小车长距离实时定位系统及方法


[0001]本专利技术涉及基于激光雷达的越野自动小车长距离实时定位系统及方法，属于车辆实时精确定位


技术介绍

[0002]得益于时效性的独特属性，实时定位技术在室外越野车辆的自动驾驶研究等方面存在得天独厚的优势和广阔的应用前景。目前室外越野小车主要依靠高精度地图和GPS/INS设备完成定位，该方法定位成本低，操作简便，但定位精度一般。为应对一些高精度要求场景，会在上述方法基础上采用视觉里程计和LIDAR里程计对室外越野小车进行辅助定位，定位精度将会得到大幅提升。这种具有较高精度的定位方法在当前领域中受到了广泛的关注和研究。
[0003]然而，当GPS受到遮挡或没有高精度地图时，定位的精度将会急剧降低。等而传统的辅助定位方法也存在着明显的缺陷，例如视觉里程计受环境光照强度和场景结构影响较大，而LIDAR里程计的鲁棒性则是限制其精度的重要因素。定位设备及传感器自身的限制和局限性严重制约着定位技术的发展和革新，亟需发展全状态全工况下不受限制和约束的定位方法，为实时精确定位提供有效的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于激光雷达的越野自动小车长距离实时定位方法，其特征是，包括：对激光雷达旋转扫描获取的点云数据进行激光雷达标定和运动畸变去除；对点云数据进行栅格化处理后，滤除地面和动态物体，进行点云数据的粗匹配定位；通过体素化网格方法实现采样，根据标准ICP算法完成点云数据的精确匹配定位；对累计误差进行纠正，实现动态局部地图构建和定位校正。2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的越野自动小车长距离实时定位方法，其特征是，所述激光雷达安装于越野自动小车的顶部，激光雷达坐标系的原点位于雷达中心，所述越野自动小车坐标系的原点位于小车的几何中心，所述激光雷达通过旋转扫描的方式获取点云数据，扫描的数据利用内参数将原始数据转化为激光雷达坐标系中的三维点。3.根据权利要求1所述的基于激光雷达的越野自动小车长距离实时定位方法，其特征是，所述激光雷达标定包括：通过对激光雷达坐标系进行旋转和平移变换，完成外参数标定，拟合出地面所在的平面方程，完成俯仰角、横滚角的标定，以上述参数为基础，利用标定杆完成对偏航角的标定，并通过人工测量的方式完成平移向量的标定。4.根据权利要求1所述的基于激光雷达的越野自动小车长距离实时定位方法，其特征是，所述运动畸变去除包括：通过激光雷达的激光线扫描角度计算扫描时间周期，求得越野小车相的运动量，采用线性插值的方法去消除3D点云图像的运动畸变。5.根据权利要求1所述的基于激光雷达的越野自动小车长距离实时定位方法，其特征是，对点云数据进行栅格化处理后，滤除地面和动态物体，进行点云数据的粗匹配定位，包括：将目标点云数据标准化处理后放入网格中进行栅格化处理；采用智能搜索方案对所有冗余点对进行剔除；使用栅格化的方法实现对地面的实时分割，对点云数据中的地面进行滤除，将栅格地图映射至二维图像的方法，在二维图像上进行聚类操作，滤除点云数据中的动态物体；利用处理过的点云数据，选取共面四点实现点云粗匹配。6.根据权利要求1所述的基于激光雷达的越野自动小车长距离实时定位方法，其特征是，通过体素化网格方法实现采样，根据标准ICP算法完成点云数据的精确匹配定位，包括：根据体素化网格方法对数据进行滤波处理；根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏伟，陆鸣，陈姮，芮挺，王新晴，何晓晖，王聪，杜子琰，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：