[發明專利]定位數據采集方法及系統

在審

• 申請號: 202010042905.0
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111263308A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 龔正;應忍冬;劉佩林;薛午陽;趙憶漠;繆瑞航
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04W4/024
• 分類號: H04W4/024;H04W4/029;H04W4/38;G01C21/32
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種定位數據采集方法及系統，包括：地圖生成模式或任務模式；地圖生成模式下：采集平臺根據用戶手動控制進行多傳感器同步建圖與定位；根據所建立的地圖，采集平臺進行地圖數據優化后處理以及地圖數據儲存上傳；任務模式下：根據用戶選擇的當前區域的地圖，并在地圖中選取標注起始位置輔助系統初始化；初始化完成后，采集平臺通過多傳感器融合定位算法確定自身位置；初始化完成后，用戶向采集平臺輸入規劃的目標路徑點。本發明利用基于圖優化的多傳感器定位算法提升了無人采集平臺在復雜環境下的定位健壯性，使得數據采集平臺在復雜場景下仍然可以進行魯棒的定位而不失效。

技術領域

本發明涉及定位技術領域，具體地，涉及一種定位數據采集方法及系統。

背景技術

隨著技術的發展與應用需求的上升，諸多新型定位技術也在隨之誕生。在諸多在研的新興定位方法與手段中，5G定位、藍牙/WiFi指紋定位、視覺地點識別等現代新型定位技術的研究需要大量的數據采集工作以及實際的定位真值。

然而實際數據的采集過程往往面臨著兩大挑戰。其一是采集數據量大，人工采集往往需要耗費大量人力成本。其次是參考定位真值難以確定。尤其是在復雜場景下，定位設備面臨著電磁環境復雜、光照強度變化等挑戰，導致定位結果精度差，無法為被研方法提供參考定位真值。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種定位數據采集方法及系統。

根據本發明提供的一種定位數據采集方法，包括：地圖生成模式或任務模式；

地圖生成模式下：

采集平臺根據用戶手動控制進行多傳感器同步建圖與定位；

根據所建立的地圖，采集平臺進行地圖數據優化后處理以及地圖數據儲存上傳；

任務模式下：

根據用戶選擇的當前區域的地圖，并在地圖中選取標注起始位置輔助系統初始化；

初始化完成后，采集平臺通過多傳感器融合定位算法確定自身位置；

初始化完成后，用戶向采集平臺輸入規劃的目標路徑點；

根據用戶向采集平臺輸出的規劃目標路徑點，生成全局路徑規劃，并進行局部避障導航；

根據全局路徑規劃以及局部避障導航，采集平臺執行自主采集任務，并將定位軌跡結果儲存并上傳數據庫。

優選地，所述手動控制采集平臺進行多傳感器同步建圖與定位時所涉及的傳感器及方法包括：

利用激光雷達Lidar、慣性傳感器IMU、輪速計進行的同步建圖及定位算法；

利用視覺傳感器、慣性傳感器、輪速計進行的同步建圖及定位算法；

利用全球衛星定位系統GNSS與慣性傳感器進行的定位算法。

優選地，所述地圖數據優化后處理包括：

利用回環檢測與全局位姿圖優化提升地圖精度；

利用優化后的位姿圖生成可通行節點，并生成節點之間的可通行拓撲連接關系。

優選地，所述地圖生成模式下，地圖數據包括：

可通行位姿節點及可通行拓撲關系結構；

三維點云數據；

所述三維點云數據是在主二維平面上柵格化的三維點云數據，用于可視化。

優選地，所述任務模式下，用戶選擇當前區域的地圖，并在地圖中選取標注起始位置輔助系統初始化包括：

由地圖生成模式創建的，采集平臺當前所處的局部區域地圖；