[發(fā)明專利]一種移動測量失鎖區(qū)域制圖方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010422438.4
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111340952B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張衡;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 北京數(shù)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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11832
• 代理人: 羅碩

本發(fā)明提供了一種移動測量失鎖區(qū)域制圖的方法和裝置，涉及移動測量制圖的技術(shù)領(lǐng)域，包括：確定出待繪圖區(qū)域中的目標(biāo)區(qū)域，以及確定出預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)區(qū)域中的控制點(diǎn)的位置坐標(biāo)；獲取移動測量平臺發(fā)送的目標(biāo)區(qū)域的原始數(shù)據(jù)和軌跡點(diǎn)的位置坐標(biāo)；利用軌跡點(diǎn)的位置坐標(biāo)，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行緊結(jié)合卡爾曼濾波處理，得到初始軌跡；利用控制點(diǎn)的位置坐標(biāo)，對初始軌跡進(jìn)行優(yōu)化，得到目標(biāo)軌跡；確定出目標(biāo)軌跡中的軌跡點(diǎn)所對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)，并利用所對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)生成目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)三維點(diǎn)云圖，本發(fā)明緩解了現(xiàn)有技術(shù)中繪制失鎖區(qū)域的三維點(diǎn)云圖的精確度較低的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動測量制圖的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種移動測量失鎖區(qū)域制圖方法和裝置。

背景技術(shù)

移動測量制圖技術(shù)是當(dāng)前測繪領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，移動測量制圖技術(shù)融合了全球定位系統(tǒng)（GNSS），慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS），激光測距系統(tǒng)（LIDAR），攝影測量系統(tǒng)等多源傳感器系統(tǒng)，通過對這些多源數(shù)據(jù)的融合解算，從而獲得高精度的實(shí)景三維地圖產(chǎn)品。移動測量制圖設(shè)備可搭載在固定目標(biāo)，汽車，飛機(jī)等不同平臺，可實(shí)現(xiàn)全方位，多層級立體測圖，廣泛應(yīng)用于測繪，勘察，林業(yè)，電力，防災(zāi)減災(zāi)，等領(lǐng)域的制圖任務(wù)，并且制圖結(jié)果的精細(xì)化處理獲得高精度地圖，可作為自動駕駛導(dǎo)航的底圖。

移動測量制圖技術(shù)按照操作流程可大致分為數(shù)據(jù)采集，GNSS軌跡解算，三維點(diǎn)云解算三個(gè)步驟。其中GNSS軌跡解算步驟是組合GNSS基站數(shù)據(jù)和INS數(shù)據(jù)，采用拓展卡爾曼濾波（EKF）處理獲得優(yōu)化軌跡。GNSS/INS組合模式一般采用松組合或緊組合兩種，其中松組合在GNSS部分失鎖情況下（可觀測衛(wèi)星數(shù)4），會退化為僅有INS數(shù)據(jù)參與的解算模式，緊組合模式在完全失鎖情況下（無可觀測衛(wèi)星）也會退化。

在INS系統(tǒng)運(yùn)行過程，隨著采集時(shí)間的增加，慣性元器件誤差會逐漸累積，組合解算模式可使GPS/IMU信息相互檢驗(yàn)，消除累計(jì)誤差。但是當(dāng)GNSS失鎖時(shí)，因?yàn)闆]有了有效的GNSS數(shù)據(jù)，所以INS累積誤差得不到校正，軌跡解算結(jié)果質(zhì)量較差，會極大的影響了后續(xù)的三維點(diǎn)云解算成圖的質(zhì)量。

專利文件CN201610152739，公開了基于里程計(jì)的克服衛(wèi)星失鎖時(shí)的GNSS/INS車載組合定位定向算法，包括以下步驟：步驟1，GNSS數(shù)據(jù)載波相位差分解算，得到厘米級的定位精度，即提供整個(gè)GNSS/INS車載組合系統(tǒng)的位置基準(zhǔn)，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)利用GNSS提供的位置觀測量和已知的地球自轉(zhuǎn)參數(shù)進(jìn)行粗對準(zhǔn)，完成后進(jìn)行慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的單獨(dú)導(dǎo)航推算；步驟2，GNSS數(shù)據(jù)解算出位置和速度，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)同時(shí)也算出位置和速度，二者求差后的值當(dāng)做卡爾曼濾波器的量測觀測值，反饋校正各狀態(tài)量；當(dāng)GNSS/INS車載組合系統(tǒng)構(gòu)成的主濾波器已經(jīng)收斂時(shí)，INS/ODO濾波器開啟工作，即利用IMU來校正ODO中的誤差，以IMU的輸出量和里程計(jì)在濾波時(shí)刻期間的輸出值求和作差來校正里程計(jì)的刻度因子、里程計(jì)坐標(biāo)系和導(dǎo)航坐標(biāo)系之間的安裝誤差角；步驟3，若車載或者基站處的接收機(jī)觀測數(shù)據(jù)無法進(jìn)行差分解算，并且持續(xù)了不少于5秒的時(shí)間，此時(shí)能計(jì)算出相應(yīng)時(shí)間內(nèi)里程計(jì)輸出的脈沖個(gè)數(shù)，結(jié)合已經(jīng)被IMU校正過后的里程計(jì)刻度因子誤差、安裝誤差角，轉(zhuǎn)換成距離觀測量，對GNSS/INS車載組合系統(tǒng)的狀態(tài)量進(jìn)行校正。

但是上述方法在失鎖區(qū)域內(nèi)用里程計(jì)校正IMU中各誤差項(xiàng)，與本申請所使用的方式不同且計(jì)算結(jié)果誤差較大。

針對上述問題，還未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種移動測量失鎖區(qū)域制圖的方法和裝置，以緩解了現(xiàn)有技術(shù)中繪制失鎖區(qū)域的三維點(diǎn)云圖的精確度較低的技術(shù)問題。