[發明專利]一種移動測量失鎖區域制圖方法和裝置有效

申請號：	202010422438.4	申請日：	2020-05-19
公開（公告）號：	CN111340952B	公開（公告）日：	2020-09-04
發明（設計）人：	張衡;其他發明人請求不公開姓名	申請（專利權）人：	北京數字綠土科技有限公司
主分類號：	G06T17/05	分類號：	G06T17/05
代理公司：	北京繪聚高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11832	代理人：	羅碩
地址：	100094 北京市海淀區東北旺北京***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種移動測量區域制圖方法裝置
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【權利要求書】：

1.一種移動測量失鎖區域制圖方法，其特征在于，包括：

確定出待繪圖區域中的目標區域，以及確定出預先設定的所述目標區域中的控制點的位置坐標，其中，所述目標區域為失鎖區域或部分失鎖區域；

獲取移動測量平臺發送的所述目標區域的原始數據和軌跡點的位置坐標，其中，所述原始數據為用于繪制所述目標區域的三維點云圖的數據，所述軌跡點用于表征所述移動測量平臺獲取所述原始數據的運動軌跡；

利用所述軌跡點的位置坐標，對所述原始數據進行緊結合卡爾曼濾波處理，得到初始軌跡；

利用所述控制點的位置坐標，對所述初始軌跡進行優化，得到目標軌跡；

確定出目標軌跡中的軌跡點所對應的原始數據，并利用所述所對應的原始數據生成所述目標區域的目標三維點云圖；

利用所述軌跡點的位置坐標，對所述原始數據進行緊結合卡爾曼濾波處理，得到初始軌跡，包括：

利用濾波狀態公式、所述軌跡點的位置坐標和所述軌跡點的位置坐標所對應的原始數據，計算所述所對應的原始數據的GNSS/INS誤差值；

根據所述原始數據和所述GNSS/INS誤差值，構建所述初始軌跡；

其中，所述GNSS/INS誤差值為X_k'，X_k’＝X_k+K(Z_k-HX_k)，K為卡爾曼增益，H為觀測矩陣，X_k＝AX_K-1+Bu_k-1+q_k-1，A為狀態轉移矩陣，B為控制參數，u_k-1為控制量，q_k-1為噪聲，X_k表示K時刻的系統狀態量，X_k-1表示k-1時刻的狀態量，Z_k 為濾波輸入的外部觀測值，ρ_gnss為GNSS數據的偽距，v_gnss為GNSS數據的偽距率，ρ_ins為根據INS數據反算的偽距，v_ins為根據INS數據反算的偽距率，w為噪聲，緊組合GNSS/INS卡爾曼濾波狀態量X＝[C,R,V,Δ,cb,cf]，C表示慣導位置，R表示姿態，V表示速度誤差，Δ表示加速度計誤差，cb表示GNSS時鐘偏差，f表示GNSS時鐘漂移；

在構建所述初始軌跡之后，所述方法還包括：

利用初始軌跡點解算出所述初始軌跡點所對應的原始數據，其中，所述初始軌跡點為所述初始軌跡中的軌跡點；

利用所述初始軌跡點所對應的原始數據，構建初始三維點云圖；

利用所述控制點的位置坐標，對所述初始軌跡進行優化，得到目標軌跡，包括：

根據所述控制點的位置坐標，在所述初始三維點云圖中確定出所述控制點所對應的激光點的位置坐標；

利用所述控制點的位置坐標、所述所對應的激光點的位置坐標和七參數解算公式，計算出GNSS軌跡點的位置坐標；

計算出GNSS軌跡點的位置坐標所對應的偽距和偽距率；

對所述偽距和所述偽距率進行緊結合拓展卡爾曼濾波處理，得到所述目標軌跡；

其中，所述GNSS軌跡點的位置坐標為C_gnss＝R_gnssC_golbal+T_gnss，C_local表示激光器局部坐標，C_global表示激光器在全局坐標系下的坐標，C_global＝S(R*C_local+T)，所述激光器為生成所述激光點的設備，R_gnss為所述激光器與所述移動測量平臺之間的旋轉安置誤差，T_gnss為所述激光器與所述移動測量平臺之間的平移安置誤差，所述七參數解算公式為P_gcp＝S(R*P_lidar+T)，P_gcp表示控制點坐標，P_lidar表示激光點坐標，S為激光器局部坐標系到全局坐標系的縮放參數，R為激光器局部坐標系到全局坐標系的旋轉參數，T為激光器局部坐標系到全局坐標系的平移參數；

計算出GNSS軌跡點的位置坐標所對應的偽距和偽距率，包括：

獲取星歷數據中所述GNSS軌跡點對應時刻的衛星位置；

將所述GNSS軌跡點與所述衛星位置之間的距離確定為所述偽距；

利用所述INS數據的獲取速度和所述星歷數據，計算出所述偽距率；

其中，ρ_gcp為所述偽距，v_gcp＝[(x_gnss-x_sate)(sx_ins-sx_sate)+(y_gnss-y_sate)(sy_ins-sy_sate)+(z_gnss-z_sate)(sz_ins-sz_sate)]/ρ_gcp，v_gcp為所述偽距率，x_sate,y_sate,z_sate表示衛星位置，x_gnss,y_gnss,z_gnss表示所述GNSS軌跡點坐標，sx_ins,sy_ins,sz_ins表示所述INS數據的獲取速度，sx_sate,sy_sate,sz_sate表示衛星速度。