[发明专利]一种隧道内基于激光和UWB定位方法、装置

说明书

本申请涉及一种隧道内基于激光和UWB定位方法、装置，包括：获取关于隧道的地图，所述的地图上设有固定端UWB；获取所述的移动端UWB安装于所述的可移动平台的外参信息；获取所述的移动端UWB和所述的固定端UWB之间的距离信息，获取可移动平台在所述的地图中的预测位姿，并确定所述可移动平台所在的子地图；通过激光传感器获取环境点云数据；基于所述的第一约束函数、所述的第二约束函数和所述的第三约束函数，按照权重进行联合优化处理，得到所述可移动平台在子地图中的位姿；根据所述子地图在所述地图的位姿转换关系，以及所述可移动平台在子地图中的位姿，计算可移动平台位于所述地图中的当前位姿。采用本方法能够提供定位的精确度。

技术领域

本申请涉及隧道内定位技术领域，特别是涉及一种隧道内基于激光和UWB定位方法、装置。

背景技术

隧道场景作为典型特殊场景，具有形状狭长、隧道内特征单一、光照条件差、卫星信号弱的特点，目前的定位方法存在各种弊端：单一的激光定位，对隧道内环境特征单一的场景辨识能力差，定位不准确；视觉定位对光线的要求较高，隧道内光照条件较差，识别能力差；卫星定位精确度较低，并且在隧道中卫星定位信号差，出现无法定位的情况；超宽带(UWB，Ultra Wide Band)技术定位，若某个uwb信号丢失就无法准确的估计当前位姿。

现有的定位技术，难以满足在隧道内实时获取较高定位精度的需求。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提供可移动平台定位准确度的隧道内基于激光和UWB定位方法、装置。

一种隧道内基于激光和UWB定位方法，应用于安装移动端UWB和激光传感器的可移动平台，所述方法包括：

获取关于隧道的地图，所述的地图上设有固定端UWB；其中，所述地图根据隧道的线路属性分成多个子地图；并获取各个所述的子地图和所述的地图的位姿转换关系；

获取所述的移动端UWB安装于所述的可移动平台的外参信息；

获取所述的移动端UWB和所述的固定端UWB之间的距离信息，；根据所述的外参信息，以及所述距离信息接近于所述移动端UWB与所述固定端UWB的实际距离，构建第一约束函数；

确定所述可移动平台所在的子地图；

同时通过激光传感器获取环境点云数据；根据基于所述的环境点云数据接近于所述子地图的坐标系的坐标点集，构建第二约束函数；

获取可移动平台在所述的地图中的预测位姿，并确定所述可移动平台所在的子地图；根据所述可移动平台在所述子地图的预测位姿接近于所述可移动平台在所述子地图的实际位姿，构建第三约束函数；

基于所述的第一约束函数、所述的第二约束函数和所述的第三约束函数，按照权重进行联合优化处理，得到所述可移动平台在子地图中的位姿；

根据所述子地图在所述地图的位姿转换关系，以及所述可移动平台在子地图中的位姿，计算可移动平台位于所述地图中的当前位姿。

在其中一个实施例中，所述地图根据隧道的线路属性分成多个子地图，包括如下步骤：所述地图根据隧道的直道和弯道分成多个子地图，若所述的子地图为直道的子地图，所述子地图的坐标系的第一坐标轴设定为与隧道方向平行；若所述的子地图为弯道的子地图，所述子地图的坐标系的第一坐标轴的方向与一个相邻的直道的子地图方向一致。