[發明專利]一種用于遙控船在GPS失鎖后的覘標法定位導航方法

有效

• 申請號: 201710104003.3
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106896394B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 甄宗坤;蔡東健;范占永
• 申請（專利權）人: 蘇州工業園區測繪地理信息有限公司
• 主分類號: G01S19/49
• 分類號: G01S19/49
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 張歡勇

本發明公開了一種用于遙控船在GPS失鎖后的覘標法定位導航方法，包括如下步驟：(1).遙控測量船進入遮擋嚴重區域時，至少有三個覘標在遙控測量船的激光掃描設備的測程范圍內；(2).在視野開闊區域時，遙控測量船的定位導航工作由GPS和慣性導航設備完成；當遙控測量船進入遮擋嚴重區域前，激光掃描設備將實時的以點云的形式展現在測量系統中；(3).通過BTM定位，獲得初始三維坐標；(4).繼續前行，若覘標的三維坐標連續5次以上變化均小于10cm，取平均值，作為該覘標最終的三維坐標；(5).當激光掃描設備測量范圍內有3個以上具有最終三維坐標的覘標時，利用覘標通過MTB定位，反向確定出遙控測量船的實時位置。本發明可以實現GPS間斷失鎖和完全失鎖情況下的精確定位。

技術領域

本發明涉及一種導航方法，尤其涉及一種用于遙控船在GPS失鎖后的覘標法定位導航方法。

背景技術

目前，遙控測量船的精密定位方法主要采用GPS與慣導組合定位的方式，在GPS間斷失鎖時，利用慣導繼續為遙控船提供位置和姿態的信息。但是，受限于慣導定位的精度隨時間漂移的問題，其僅對GPS間斷性失鎖的情況有效，很難滿足在一些特殊區域，GPS長時間失鎖情況下，進行精確定位。另外，在室外機器人自主導航的領域中，有學者也提出一種基于全景近紅外路標識別算法對機器人進行定位導航的方法，但是該方法只解決了機器人和路標相對定位的問題，只有當路標布設在已知位置上時，才可進行絕對定位，這種作業模式嚴重制約了路標布設的靈活性，而且全景近紅外對路標的識別和定位精度較低，很難滿足測量型遙控船對定位精度的要求。

綜上所述，遙控測量船在GPS失鎖前后，定位導航工作的銜接上不連貫的問題；以及在GPS失鎖后，如何通過自由設置的覘標，對遙控測量船進行長時間連續地精確定位的問題。

發明內容

為克服上述缺點，本發明的目的在于提供一種可以實現GPS間斷失鎖和完全失鎖情況下的精確定位的一種用于遙控船在GPS失鎖后的覘標法定位導航方法。

為了達到以上目的，本發明采用的技術方案是：一種用于遙控船在GPS失鎖后的覘標法定位導航方法，包括如下步驟：(1)在河道駁岸兩側的遮擋嚴重區域連續布設m個覘標，其中m為大于3的自然數，遙控測量船的頂部設置有激光掃描設備，可以是激光雷達，當遙控測量船進入所述遮擋嚴重區域時，至少有三個覘標在激光掃描設備的測程范圍內；(2).遙控測量船作業，當遙控測量船在視野開闊區域時，GPS狀態為固定解，遙控測量船的定位導航工作由GPS和慣性導航設備完成；當遙控測量船進入遮擋嚴重區域前，覘標會多次出現在激光掃描設備的測量范圍內，其將實時的以點云的形式展現在測量系統中；(3).分析系統識別出覘標，并對每一個覘標編號，通過BTM定位，獲得各覘標的初始三維坐標；(4).遙控測量船繼續前行，覘標會多次出現在測量系統中，GPS的狀態仍為固定解，若覘標的三維坐標連續5次以上變化均小于10cm，使得GPS得到數據可靠，穩定性較好，則取此5次測量的平均值，作為該覘標最終的三維坐標；(5).當激光掃描設備測量范圍內有3個以上具有最終三維坐標的覘標時，利用覘標通過MTB定位，反向確定出遙控測量船的實時位置；(6).當GPS定位狀態由原來的固定解狀態變為失鎖的瞬間，遙控測量船已進入遮擋嚴重區域，其定位導航工作立即由覘標定位接替GPS繼續作業；(7).遙控測量船按照設計航線繼續行駛時，當有新的覘標出現在激光掃描范圍內時，通過BTM定位的方式，多次測量新的覘標后，確定新覘標的最終三維坐標；(8).新的覘標納入到覘標定位系統中，組合解算遙控測量船的精確位置；(9).重復步驟(7)-(8)，直至系統監測到GPS狀態為固定解；(10)由GPS接替覘標定位，重新獲得對遙控測量船定位導航。