[發明專利]一種室內無人車定位誤差消除方法及系統

在審

• 申請號: 202310204626.3
• 申請日: 2023-03-06
• 公開（公告）號: CN116295521A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 梁智文;吳蓓蓓;劉晉;于勇越
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及一種室內無人車定位誤差消除方法及系統，該方法包括以下步驟：步驟S1、搭建配備有視覺傳感器的無人車定位系統并初始化；步驟S2、根據場地中的標定錨點坐標及地圖信息進行路徑規劃；步驟S3、無人車依次自動行駛至各錨點附近，依據視覺傳感器，控制無人車校準位置以及航向角，核驗錨點信息無誤后，記錄并上傳實際測距數據；步驟S4、計算并存儲各基站測距誤差校準參數，完成校準。與現有技術相比，本發明解決在大部分場景中基于UWB的定位系統因基站坐標誤差、信號傳輸出現繞射等問題產生誤差的情況，能夠有效消除因室內環境復雜、具有干擾等因素產生誤差及實現定位自動化校準。

技術領域

本發明涉及室內定位技術領域，尤其是涉及一種室內無人車定位誤差消除方法及系統。

背景技術

隨著科學技術和社會的迅速發展，無人駕駛、無人機、以及自主機器人的研究和進展非常迅速，以很快的速度在我們的日常生活中普及起來。而這些技術最大的一個特點就是自主作業，自主作業的前提就是進行定位，而在接近目標的過程中難免會遇到障礙物，則要進行避障。所以定位跟隨以及避障是自主作業的一個重點以及前提。

現有的室內定位實現方法主要有以下幾類：基于TOF(Time?Of?Flight，飛行時差)距離的基線定位；基于RSSI的測距定位；基于天線陣的測距測向定位；基于慣導模塊或內置陀螺儀的航跡推演定位；基于視覺或圖像處理的定位；以及多傳感融合的定位方法。每類定位的具體實現又可分為若干具體方式，以基于TOF距離的基線定位為例，可分為基于GPS、基于UWB、基于WIFI等。

基于UWB(Ultra?Wideband，超寬帶)的室內定位方法屬于TOF測距定位的一種。是現今室內定位技術中發展前景較高的一種。具有穿透力強、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統復雜度低、能提供精確定位精度的技術。UWB定位技術可以應用于室內靜止或者移動物體以及人的定位跟蹤與導航，且能提供十分精確的定位信息。UWB定位技術采用的TOF測距，屬于雙向測距技術。利用信號在兩個收發機之間飛行時長測定基站與標簽的間距。通過公式計算出信號在的傳信時長，從而確定飛行距離。因為在視距視線環境下，基于TOF測距方法是隨距離呈線性關系，因此測算結果會更加精準。因各方面優勢，基于UWB的室內定位技術總體性能較強，應用也較廣。

UWB本身是一種無載波通信技術，利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據。UWB與傳統通信技術的定位方法有較大差異，它不需要使用傳統通信體制中的載波，而是通過發送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈沖來傳輸數據，因此具有諸多優點，是精確定位的技術保障。

然而，其定位的準確性也會受一定環境因素影響，例如，定位基站標定坐標與實際坐標的誤差、環境中有無繞射障礙等。所以，對定位誤差進行及時修正的工作必不可少。

現有的消除誤差的方法主要依賴增加定位基站數量，在解算坐標時通過篩選基站或對結算結果作一定加權，以提高定位的精度。這需要相當數量的定位基站以及合適的解算算法。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供了一種室內無人車定位誤差消除方法及系統，該方法解決在大部分場景中基于UWB的定位系統因基站坐標誤差、信號傳輸出現繞射等問題產生誤差的情況，提供一種能夠有效消除因室內環境復雜、具有干擾等因素產生誤差的方法及自動化校準流程。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

根據本發明的第一方面，提供了一種室內無人車定位誤差消除方法，該方法包括以下步驟：

步驟S1、搭建配備有視覺傳感器的無人車定位系統并初始化；

步驟S2、根據標定錨點坐標及地圖信息進行路徑規劃；

步驟S3、無人車依次自動行駛至各錨點附近，依據視覺傳感器，控制無人車校準位置以及航向角，核驗錨點信息無誤后，記錄并上傳實際測距數據；