[發(fā)明專利]一種實時SLAM場景地圖構(gòu)建系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810804313.0
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108775901B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周風(fēng)余;萬方;尹磊;焦建成;邊鈞健;沈冬冬;王玉剛
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 濟南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種實時SLAM場景地圖構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，包括：

空間地理位置固定的SLAM建圖子系統(tǒng)，所述SLAM建圖子系統(tǒng)的數(shù)量至少為兩個且均相互獨立；所述SLAM建圖子系統(tǒng)被配置為：將其空間地理位置信息以及加入時間戳的所采集的局部場景地圖信息發(fā)送至核心服務(wù)器；所有SLAM建圖子系統(tǒng)同步采集相應(yīng)空間地理位置的局部場景地圖；

所述核心服務(wù)器被配置為：根據(jù)SLAM建圖子系統(tǒng)的空間地理位置信息確定出所有相同時間戳的局部場景地圖之間的相對位置關(guān)系，進(jìn)而對所有相同時間戳的局部場景地圖進(jìn)行融合，生成實時全局SLAM場景地圖；

其中，全局地圖表示為：

其中，R_δ表示δ_θ對應(yīng)的拓展旋轉(zhuǎn)矩陣，各SLAM建圖子系統(tǒng)的水平方向均保持一致且有一個極小的方向誤差δ_θ；從第k個SLAM建圖子系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)為M_k＝{p_i|p_i∈R⁴,i＝0……n}，n表示傳感器每個周期采集的數(shù)據(jù)量；測得第k個SLAM建圖子系統(tǒng)在世界坐標(biāo)系下的位置為l_k＝(x_k,y_k,z_k,0)，則由m個SLAM建圖子系統(tǒng)構(gòu)成的位置矩陣為L＝{l_i|l_i∈R⁴,i＝1……m}，通過最小二乘估計方式修正位置矩陣。

2.如權(quán)利要求1所述的一種實時SLAM場景地圖構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，所述SLAM建圖子系統(tǒng)包括計算單元，所述計算單元分別與場景地圖信息采集單元、定位單元和數(shù)據(jù)傳輸單元相連；所述數(shù)據(jù)傳輸單元與核心服務(wù)器相連；所述定位單元用于獲取當(dāng)前空間地理位置信息；所述場景地圖信息采集單元用于獲取當(dāng)前空間地理位置的局部場景地圖。

3.一種基于如權(quán)利要求1所述的實時SLAM場景地圖構(gòu)建系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，包括：

所有SLAM建圖子系統(tǒng)均將其空間地理位置信息以及加入時間戳的所采集的相應(yīng)局部場景地圖信息發(fā)送至核心服務(wù)器；

核心服務(wù)器根據(jù)SLAM建圖子系統(tǒng)的空間地理位置信息確定出所有相同時間戳的局部場景地圖之間的相對位置關(guān)系，進(jìn)而對所有相同時間戳的局部場景地圖進(jìn)行融合，生成實時全局SLAM場景地圖。

4.如權(quán)利要求3所述的實時SLAM場景地圖構(gòu)建系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，核心服務(wù)器根據(jù)SLAM建圖子系統(tǒng)的空間地理位置信息確定出所有相同時間戳的局部場景地圖之間的相對位置關(guān)系之前，還包括：

核心服務(wù)器采用最小二乘擬合的方式對接收到的所有SLAM建圖子系統(tǒng)的空間地理位置信息進(jìn)行修正。

5.如權(quán)利要求3所述的實時SLAM場景地圖構(gòu)建系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，所有SLAM建圖子系統(tǒng)同步采集相應(yīng)空間地理位置的局部場景地圖。

6.一種導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-2中任一項所述的實時SLAM場景地圖構(gòu)建系統(tǒng)；及移動端，其被配置為：接收實時全局SLAM場景地圖以實現(xiàn)相應(yīng)導(dǎo)航。