【技术实现步骤摘要】
本说明书涉及地磁导航，尤其涉及一种基于点云配准的地磁导航方法、装置、介质及设备。
技术介绍
1、地磁导航技术作为一种无源自主导航方法,可以通过地磁场对目标载体进行路径导航，具有抗干扰能力强、无积累误差和精度适中的优点，被广泛的应用与军用、民用相关的各个领域中。
2、然而，现有的地磁导航方法通常仅限于小规模和室内导航场景，其局限性较大，并且准确性也相对较低，难以进行精准的导航，当载体为驾驶设备时，准确性较低的导航路径很可能对其行驶安全带来一定隐患。
3、因此，如果提高地磁配准的准确性，从而进行精准的路径导航，是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本说明书提供一种基于点云配准的地磁导航方法、装置、介质及设备，以部分的解决现有技术存在的上述问题。
2、本说明书采用下述技术方案：
3、在接收到导航指令后，采集目标载体历史轨迹上各采样点的地磁矢量数据，作为局部地磁矢量数据，并将所述局部地磁矢量数据的序列转换为点云，得到待匹配点云数据；
4、在接收到导航指令后，采集目标载体历史轨迹上各采样点的局部地磁矢量数据，并将所述局部地磁矢量数据的序列转换为点云，得到待匹配点云数据；
5、对所述目标点云数据以及所述待匹配点云数据进行特征提取，得到所述目标点云数据中的每个点对应的目标点特征以及所述待匹配点云数据中的每个点对应的待匹配点特征；
6、根据所述目标点特征以及所述待匹配点特征，构建所述目标点云数据与所述待匹配点云
7、将所述初始匹配集合输入预先训练的点云匹配模型，确定所述目标点云数据中每个点与所述待匹配点云数据中每个点相匹配置信度；
8、根据所述置信度对所述局部地磁矢量数据与所述全局地磁矢量数据进行匹配，以根据匹配结果进行地磁导航。
9、可选地，获取目标区域的全局地磁矢量数据，并将所述全局地磁矢量数据转换为点云，得到目标点云数据，具体包括：
10、获取目标区域的地磁基准图，并确定所述地磁基准图对应的全局地磁矢量数据；
11、将所述全局地磁矢量数据转换为初始点云；
12、对所述初始点云进行点云切割、点云采样以及点云滤波中的至少一种预处理，得到所述目标点云数据。
13、可选地，对所述目标点云数据以及所述待匹配点云数据进行特征提取，得到所述目标点云数据中的每个点对应的目标点特征以及所述待匹配点云数据中的每个点对应的待匹配点特征，具体包括：
14、获取所述目标点云数据中的每个点对应的第一空间位置信息和第一磁场强度信息，以及获取所述待匹配点云数据中的每个点对应的第二空间位置信息和第二磁场强度信息；
15、根据所述第一空间位置信息和第一磁场强度信息，确定所述目标点特征，以及，根据所述第二空间位置信息和第二磁场强度信息，确定所述待匹配点特征。
16、可选地，在根据所述置信度对所述局部地磁矢量数据与所述全局地磁矢量数据进行匹配，以根据匹配结果进行地磁导航之前，所述方法还包括：
17、确定所述目标载体的惯性导航信息所提供的初始导航轨迹；
18、根据所述置信度对所述局部地磁矢量数据与所述全局地磁矢量数据进行匹配，以根据匹配结果进行地磁导航，具体包括：
19、根据所述置信度，对所述初始匹配集合进行调整，得到目标匹配集合；
20、根据所述目标匹配集合将所述局部地磁矢量数据匹配到所述全局地磁矢量数据中，得到所述匹配结果；
21、基于所述匹配结果，对所述初始导航轨迹进行修正，得到目标导航轨迹；
22、根据所述目标导航轨迹对所述目标载体进行地磁导航。
23、可选地，根据所述目标点特征以及所述待匹配点特征，构建所述目标点云数据与所述待匹配点云数据之间的初始匹配集合，具体包括：
24、针对所述待匹配点云数据中的每个点，根据该点对应的待匹配点特征以及所述目标点云数据中各点对应的目标点特征，确定该点在所述目标点云数据中的假设对应点；
25、根据所述待匹配点云数据中的每个点以及待匹配点云数据中的每个点在所述目标点云数据中的假设对应点，构建所述初始匹配集合。
26、可选地，训练所述点云匹配模型，具体包括：
27、获取训练样本，所述训练样本包括历史目标点云数据以及历史待匹配点云数据；
28、将所述训练样本输入所述点云匹配模型，确定所述历史待匹配点云数据中的每个待匹配点与所述历史目标点云数据中的每个点之间相匹配的置信度；
29、针对所述历史待匹配点云数据中的每个待匹配点，在所述历史目标点云数据中确定出与该待匹配点之间置信度最高的点，作为该待匹配点对应的预测匹配点；
30、与最小化每个待匹配点对应的预测匹配点与所述历史目标点云数据中与每个待匹配点实际相匹配的目标点之间的偏差为优化目标，对所述点云匹配模型进行训练。
31、可选地，获取目标区域的全局地磁矢量数据，并将所述全局地磁矢量数据转换为点云，得到目标点云数据，具体包括：
32、获取所述目标区域对应的地理信息系统gis信息，所述gis信息包括所述目标区域对应的道路信息、地貌信息以及地质信息中的至少一种；
33、基于所述gis信息，将所述全局地磁矢量数据转换为点云，得到目标点云数据；
34、在接收到导航指令后，采集目标载体历史轨迹上各采样点的地磁矢量数据，作为局部地磁矢量数据，并将所述局部地磁矢量数据的序列转换为点云，得到待匹配点云数据，具体包括：
35、获取所述目标载体历史轨迹上各采样点处的gis信息；
36、基于所述各采样点处的gis信息，将所述局部地磁矢量数据的序列转换为点云，得到所述待匹配点云数据。
37、本说明书提供了一种基于点云配准的地磁导航装置，包括：
38、获取模块，获取目标区域的全局地磁矢量数据，并将所述全局地磁矢量数据转换为点云，得到目标点云数据；
39、采集模块，在接收到导航指令后，采集目标载体历史轨迹上各采样点的局部地磁矢量数据，并将所述局部地磁矢量数据的序列转换为点云，得到待匹配点云数据；
40、提取模块，对所述目标点云数据以及所述待匹配点云数据进行特征提取，得到所述目标点云数据中的每个点对应的目标点特征以及所述待匹配点云数据中的每个点对应的待匹配点特征；
41、构建模块，根据所述目标点特征以及所述待匹配点特征，构建所述目标点云数据与所述待匹配点云数据之间的初始匹配集合；
42、确定模块，将所述初始匹配集合输入预先训练的点云匹配模型，确定所述目标点云数据中每个点与所述待匹配点云数据中每个点相匹配置信度；
43、导航模块，根据所述置信度对所述局部地磁矢量数据与所述全局地磁矢量数据进行匹配，以根据匹配结果进行地磁导航。
44、本说明书提供了一种计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于点云配准的地磁导航方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标区域的全局地磁矢量数据，并将所述全局地磁矢量数据转换为点云，得到目标点云数据，具体包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述目标点云数据以及所述待匹配点云数据进行特征提取，得到所述目标点云数据中的每个点对应的目标点特征以及所述待匹配点云数据中的每个点对应的待匹配点特征，具体包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述置信度对所述局部地磁矢量数据与所述全局地磁矢量数据进行匹配，以根据匹配结果进行地磁导航之前，所述方法还包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标点特征以及所述待匹配点特征，构建所述目标点云数据与所述待匹配点云数据之间的初始匹配集合，具体包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，训练所述点云匹配模型，具体包括：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标区域的全局地磁矢量数据，并将所述全局地磁矢量数据转换为点云，得到目标点云数据，具体包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种基于点云配准的地磁导航方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标区域的全局地磁矢量数据，并将所述全局地磁矢量数据转换为点云，得到目标点云数据，具体包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述目标点云数据以及所述待匹配点云数据进行特征提取，得到所述目标点云数据中的每个点对应的目标点特征以及所述待匹配点云数据中的每个点对应的待匹配点特征，具体包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述置信度对所述局部地磁矢量数据与所述全局地磁矢量数据进行匹配，以根据匹配结果进行地磁导航之前，所述方法还包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标点特征以及所述待匹配点特征，构建所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，施航，任祖杰，缪锐，朱琦，孙沁璇，袁勇，彭风光，庞心健，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：
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