一种基于多传感器状态的室内外无缝定位切换方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多传感器状态的室内外无缝定位切换方法，属于导航定位技术领域。本发明专利技术包括：展开多个搭载室内外无缝通信定位一体化模块的无人平台，并在室外空旷区域布设主节点；将室外锚节点、室内锚节点及任务节点无人平台的室内外无缝通信定位一体化模块上电并初始化，通过核心主控单元读取传感器状态信息以及通信网络内数据，室外锚节点和室内锚节点向目标点集结并进行锚点部署；任务节点在获取传感器状态信息以及通信网络内数据后进行自身所处环境判断以及定位方式切换。本方法简单易行，可用于无人机、无人车、人员设备等在城市建筑空间复杂环境下的侦察救援，以及恶劣地势条件下的电力巡检。恶劣地势条件下的电力巡检。恶劣地势条件下的电力巡检。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多传感器状态的室内外无缝定位切换方法


[0001]本专利技术属于导航定位
，特别是指一种基于多传感器状态的室内外无缝定位切换方法。

技术介绍

[0002]利用无人平台执行任务是未来的一种发展趋势，通过无人平台在城市建筑空间环境执行任务可以提高效率，降低人工成本，减少危险任务的人员伤亡。通过无人平台执行任务需要解决的首要问题是不同应用场景下的连续可靠定位。
[0003]目前，无人平台主要依赖于GNSS提供精确可靠的位置服务，由于城市建筑空间具有复杂电磁干扰以及信号遮挡的特性，无人平台仅依赖GNSS无法保障多应用场景下自身连续可靠定位能力。未解决无人平台室内外连续可靠定位能力，常见的方法为在室内提前搭建定位基础设施解决室内外无缝定位问题。上述方法仅适用于合作条件下的城市建筑空间，在面临城市建筑空间侦察救援等危特任务时无法提前搭建室内定位基础设施，因此，解决无人平台在未知城市建筑空间环境下的室内外无缝定位问题尤为重要。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种基于多传感器状态的室内外无缝定位切换方法，本方法不依赖于预先设置的室内定位基础设施，面向城市建筑空间侦察救援等应急应用场景，可实现室内外无缝定位。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种基于多传感器状态的室内外无缝定位切换方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1，在室外空旷区域展开主节点无人平台、室外锚节点无人平台、室内锚节点无人平台以及任务节点无人平台，每个无人平台均搭载有室内外无缝通信定位一体化模块；所述室内外无缝通信定位一体化模块包括高精度卫星导航定位传感器、自组网通信定位传感器、视觉自主定位传感器以及核心主控单元；所述主节点无人平台布设在室外空旷区域，通过接收卫星导航定位信号获取自身绝对位置信息，并在绝对定位精度收敛到目标值后，广播RTK差分数据；
[0008]步骤2，在室外空旷区域将室外锚节点无人平台、室内锚节点无人平台及任务节点无人平台的室内外无缝通信定位一体化模块上电，并初始化它们的高精度卫星导航定位传感器、自组网通信定位传感器、视觉自主定位传感器以及核心主控单元，通过核心主控单元读取传感器状态信息以及通信网络内数据；室外锚节点和室内锚节点向目标点集结并进行锚点部署；
[0009]步骤3，任务节点无人平台的室内外无缝通信定位一体化模块在获取传感器状态信息以及通信网络内数据后进行自身所处环境的判断，并进行定位方式切换。
[0010]进一步地，步骤2的具体方式为：
[0011]步骤201，室外锚节点无人平台、室内锚节点无人平台的核心主控单元在获取主节
点无人平台广播的RTK差分数据后，将RTK差分数据写入自身的高精度卫星导航定位传感器，获取自身位置信息，并向预设的目标点集结；
[0012]步骤202，到达目标点后，室外锚节点无人平台在目标点室外空旷区域悬停，室内锚节点无人平台通过室外锚节点无人平台广播的自组网信号进行自组网定位，并向室内区域推进，进入室内环境后根据预设的几何结构进行锚点部署。
[0013]进一步地，步骤3的具体方式为：
[0014]步骤301，任务节点无人平台的室内外无缝通信定位一体化模块通过核心主控单元进行定位信号侦收监视，当接收到RTK差分数据，并且高精度卫星导航定位传感器状态信息中显示不少于五颗卫星的导航定位信号时，判断为室外空旷区域，并对高精度卫星导航定位传感器状态信息中的定位精度标识位进行判别，如果定位精度标识位为可用状态，则采用高精度RTK定位方式获取自身绝对位置信息；
[0015]步骤302，当任务节点无人平台的室内外无缝通信定位一体化模块的高精度卫星导航定位传感器状态信息指示卫星数量少于五颗，或者定位精度标识位指示定位精度不可用时，若侦收到自组网定位信号，并且自组网通信定位传感器状态信息定位标识位指示定位精度可用，则切换为自组网定位方式，判断为室内室外过渡区域；
[0016]步骤303，当任务节点无人平台的室内外无缝通信定位一体化模块的高精度卫星导航定位传感器状态信息指示卫星数量为零，并且组网通信定位传感器定位标识位指示定位精度不可用，或者无法接收到组网信号时，转换为视觉自主定位方式，判断为室内区域。
[0017]本专利技术与现有技术相比所取得的有益效果为：
[0018]1、本专利技术不需要在应用区域提前布置定位所需要的基础设施，可根据场景感知信息，自主切换定位方式，实现室内外无缝定位。
[0019]2、本专利技术不需要后台控制端进行人为干预，可以根据传感器状态信息进行环境自感知，定位自适应。
[0020]3、本专利技术通过现有传感器以及自适应定位方法实现复杂环境下的高精度定位，并且计算简单，应用方式简易。
[0021]4、本专利技术具备无任外界何信息支援的情况下，通过自身传感器实现自主避障导航定位能力。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例中一种基于多传感器状态的室内外无缝定位切换方法的流程图。
具体实施方式
[0023]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。
[0024]如图1所示，一种基于多传感器状态的室内外无缝定位切换方法，本方法可面向基于无人平台执行室内、城市峡谷等环境的搜救、巡检应用场景，可以实现无人平台室内外连续定位。该方法包括以下步骤：
[0025](1)在室外空旷区域展开多个无人平台，包括1个主节点无人平台、4个室外锚节点无人平台、4个室内锚节点无人平台以及1个任务节点无人平台。每个无人平台均搭载有室
内外无缝通信定位一体化模块，室内外无缝通信定位一体化模块包括高精度卫星导航定位传感器、自组网通信定位传感器、视觉自主定位传感器以及核心主控单元；主节点无人平台布设在室外空旷区域，通过接收卫星导航定位信号获取自身绝对位置信息，并在绝对定位精度收敛到目标值后，广播RTK差分数据；
[0026](2)将上室外锚节点、室内锚节点及任务节点无人平台的室内外无缝通信定位一体化模块上电，并初始化高精度卫星导航定位传感器、自组网通信定位传感器、视觉自主定位传感器以及核心主控单元，通过核心主控单元读取传感器状态信息以及通信网络内数据；室外锚节点和室内锚节点向目标点集结并进行锚点部署；具体来说：
[0027](201)室外锚节点、室内锚节点的核心主控单元在获取主节点广播RTK差分数据后，将RTK差分数据写入高精度卫星导航定位传感器并获取自身位置信息，并向预设的目标点集结；
[0028](202)到达目标点后，室外锚节点在目标点室外空旷区域悬停，室内锚节点通过室外锚节点广播的自组网信号进行自组网定位，并向室内区域推进，进入室内环境后根据预设的几何结构进行锚点部署；
[0029](3)任务节点的室内外无缝通信定位一体化模块在获取传感器状态信息以及通信网络内数据后进行自身所处环境判断，并进行定位方式切换；具体来说：
[0030](301)任务节点的室内外无缝通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器状态的室内外无缝定位切换方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在室外空旷区域展开主节点无人平台、室外锚节点无人平台、室内锚节点无人平台以及任务节点无人平台，每个无人平台均搭载有室内外无缝通信定位一体化模块；所述室内外无缝通信定位一体化模块包括高精度卫星导航定位传感器、自组网通信定位传感器、视觉自主定位传感器以及核心主控单元；所述主节点无人平台布设在室外空旷区域，通过接收卫星导航定位信号获取自身绝对位置信息，并在绝对定位精度收敛到目标值后，广播RTK差分数据；步骤2，在室外空旷区域将室外锚节点无人平台、室内锚节点无人平台及任务节点无人平台的室内外无缝通信定位一体化模块上电，并初始化它们的高精度卫星导航定位传感器、自组网通信定位传感器、视觉自主定位传感器以及核心主控单元，通过核心主控单元读取传感器状态信息以及通信网络内数据；室外锚节点和室内锚节点向目标点集结并进行锚点部署；步骤3，任务节点无人平台的室内外无缝通信定位一体化模块在获取传感器状态信息以及通信网络内数据后进行自身所处环境的判断，并进行定位方式切换。2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器状态的室内外无缝定位切换方法，其特征在于，步骤2的具体方式为：步骤201，室外锚节点无人平台、室内锚节点无人平台的核心主控单元在获取主节点无人平台广播的RTK差分数据后，将RTK差分数据写入自身的高精度卫星导航定位传感器，获取自身位置信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝菁，蔚保国，易卿武，何成龙，刘天豪，韩双林，王卿，熊华捷，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：