一种基于多传感器融合的有图高效导航定位方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于多传感器融合的有图高效导航定位方法和系统，通过预先绘制的矢量地图，快速生成高精度栅格地图，或者直接使用已知的栅格地图用于导航，同时设计了一种动态调整过程噪声和观测噪声协方差的改进误差卡尔曼滤波算法，用于UWB/IMU的高精度融合定位。此外，结合低成本一维激光雷达进行局部路径规划与动态避障，显著提升了系统的导航精度、实时性能与鲁棒性，并有效降低了硬件成本和计算复杂度，为多传感器融合导航定位在复杂环境下的应用提供了高效可靠的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

专利技术涉及室内无线定位导航领域，具体涉及一种基于多传感器融合的有图高效导航定位方法和系统。

技术介绍

1、在悬崖峭壁、垂直墙面等特殊场景中，激光雷达和相机难以生成高精度点云地图，而传统gps导航定位方法又无法在垂直方向上提供有效解决方案。针对上述场景，以及几何规则、地图易于绘制的室内环境，通过预先绘制地图可显著提升导航定位系统的效率。特别是基于矢量地图的导航方法，能够快速转换为高精度栅格地图，同时大幅减少自建地图所需的时间和硬件成本。相比依赖点云数据的传统方法，有地图的导航定位方案在这些特定应用场景中更具优势。

2、现有的有地图导航定位方案尽管具备较好的实用性，但也存在明显缺陷。例如，基于激光雷达的方案需要高性能的硬件支持以处理海量点云数据，这对计算资源和算力提出了较高的要求。此外，大量点云数据会占用硬盘存储空间。实时响应效率也因数据处理的延迟而受到影响，难以满足动态环境中的高频定位需求。相比之下，结合超宽带(uwb)与惯性测量单元(imu)的融合定位方案能够克服这些缺点。uwb具备高精度测距能力，imu则能够补充姿态信息，二者结合能够在数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多传感器融合的有图高效导航定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于多传感器融合的有图高效导航定位方法，其特征在于：所述局部路径规划和避障包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的基于多传感器融合的有图高效导航定位方法，其特征在于：所述改进误差卡尔曼滤波进行定位的流程，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的基于多传感器融合的有图高效导航定位方法，其特征在于：所述改进误差卡尔曼滤波进行定位的步骤S34中，动态调整过程噪声协方差Q和观测噪声协方差R函数和的具体实现包括如下步骤：

5.根据权利要求1～4所述的基于...

【技术特征摘要】

1.一种基于多传感器融合的有图高效导航定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于多传感器融合的有图高效导航定位方法，其特征在于：所述局部路径规划和避障包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的基于多传感器融合的有图高效导航定位方法，其特征在于：所述改进误差卡尔曼滤波进行定位的流程，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的基于多传感器融合的有图高效导航定位方法，其特征在于：所述改进误差卡尔曼滤波进行定位的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秋，陈明松，颜欣，蔺永诚，刘嘉杰，张驰洲，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：