一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法技术

技术编号:42776917 阅读:77 留言:0更新日期:2024-09-21 00:39
本发明专利技术公开了一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法,涉及无人机设备技术领域,包括以下步骤:S1、进行优化问题分析;S2、计算两帧之间的相对位姿;S3、构建无人机地图的融合方案流程;S4、构建预积分的状态更新模型;S5、计算方差,得到离散时间下的状态传递模型中的矩阵;S6、对预积分进行更新;S7、构建残差雅可比的推导模型;S8、基于仿真数据进行模型的验证;S9、结合预积分融合的无人机建图。该基于多传感器融合定位的无人机建图方法,通过计算出相对位姿,再利用相对位姿、IMU预积分和GPS做融合,相比于直接一步做紧耦合,大大提高了效率,而且在实测过程中,该方法的无人机建图体现出的性能也很优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机设备,具体为一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法


技术介绍

1、本专利技术是为了解决现有技术中单一传感器或简单的传感器融合方法在复杂环境中定位精度不高、抗干扰能力弱的问题而提出的。在传统的无人机定位系统中,常见的传感器如gps、imu(惯性测量单元)、激光雷达等各有其优缺点。例如,gps信号在室内或遮挡环境下易受干扰,imu虽然可以独立运行,但长时间积分会导致误差累积,激光雷达虽然精度高,但成本较高且易受环境影响。

2、为了克服这些局限性,提出了一种基于预积分技术的多传感器融合方法。通过融合imu、gps(或其他rtk系统)、以及激光里程计的数据,不仅可以提高定位的精度和鲁棒性,还可以在不同环境中实现更为稳定的导航和建图。预积分技术在这里起到关键作用,它能够在两个关键帧之间积分imu数据,预测位姿变化,这样可以减少计算量并提高处理速度。

3、此外,通过设置不同传感器信息的权重并引入回环检测及优化周期等机制,进一步增强了系统对环境变化的适应性和整体的定位精度。通过在各种测试平台和实际环境中的验证,如kitti本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法,其特征在于,所述步骤S1中,优化问题的等效公式如下所示:

3.根据权利要求2所述的一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法,其特征在于,所述等效公式中的三种约束分别通过以下方式获得:

4.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法,其特征在于,所述步骤S3中,融合方案流程包括以下步骤:

5.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法,其特征在于,所述步骤S4中,导航的...

【技术特征摘要】

1.一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法,其特征在于,所述步骤s1中,优化问题的等效公式如下所示:

3.根据权利要求2所述的一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法,其特征在于,所述等效公式中的三种约束分别通过以下方式获得:

4.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法,其特征在于,所述步骤s3中,融合方案流程包括以下步骤:

5.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法,其特征在于,所述步骤s4中,导航的微分模型如下所示:

6.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合定位的无人机建图方法,其特征在于,所述步骤s5中,离散时间下的状态传递模型如下所示:

【专利技术属性】
技术研发人员:王俊王嵘裴海苏树明陈祥君
申请(专利权)人:福建牛盾智防科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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