[发明专利]一种基于路侧导引的矿区高精度定位方法

权利要求书

1.一种基于路侧导引的矿区高精度定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在路侧导引设施上安装并校准GPS及激光雷达装置，标定后读取GPS一段时间内的信号输出；

步骤2、在两个路侧导引设施周围给定范围内选取矿区定位地图，数据采集车沿可行驶路径行驶并采集激光雷达点云数据，生成全局先验地图；

步骤3、丢失GPS信号的矿车驶入激光雷达采集范围后，路侧导引的激光雷达设备识别矿车并检测矿车位置，输出路端定位结果；

步骤4、丢失GPS信号的矿车行驶过程中，采集实时点云信息，与全局先验地图迭代最近点匹配，生成轨迹路径信息，输出车端定位结果；

步骤5、定位完成后，将路端定位结果和车端定位结果加权融合，在网络环境恢复后上传至云端，控制台根据定位信息完成后续车辆工作调度计划。

2.根据权利要求1所述的一种基于路侧导引的矿区高精度定位方法，其特征在于，所述步骤1，路侧导引GPS安装与标定需要选定给定距离内的路侧导引，标定测量两个导引间的距离，GPS安装姿态及高度，校验GPS设备正常工作，最终获得稳定的GPS信号输出。

3.根据权利要求2所述的一种基于路侧导引的矿区高精度定位方法，其特征在于，所述步骤2，所述行驶路径的路径规划选取根据迪杰斯特拉算法中的最短路径作为最优路径，并将该路径根据模拟退火算法规划车辆行驶状态。

4.根据权利要求3所述的一种基于路侧导引的矿区高精度定位方法，其特征在于，所述步骤2，所述采集激光雷达点云数据，生成全局先验地图，具体为：激光里程计信息，提供车体的相对位置与姿态信息，根据点云特征信息匹配生成地图，并对前向雷达的里程计信息进行回环矫正优化，经过点云去地面、筛选、聚类、匹配过程，最终形成三维地图。

5.根据权利要求4所述的一种基于路侧导引的矿区高精度定位方法，其特征在于，所述步骤3，所述路侧导引的激光雷达设备识别矿车，具体包括以下子步骤：

(1)获取当前帧点云并进行点云预处理操作；

(2)对点云反射强度进行判断，如果大于θ，对目标进行进一步识别；如果小于θ则获取下一帧点云；

(3)如果点云反射强度满足条件，根据点云信息构建纹理直方图及形状直方图，并输出识别结果，如果识别结果为车辆，则将目标传入定位模块。

6.根据权利要求5所述的一种基于路侧导引的矿区高精度定位方法，其特征在于，所述步骤3，所述路侧导引的激光雷达设备检测矿车位置，具体为：根据车体速度、激光雷达扫描频率、及两只激光雷达扫描角度Φ₁、Φ₂联立求解，计算得两点云的畸变距离，而后修正畸变点云得到去运动畸变后点云，获得定位坐标，根据两路侧导引的GPS坐标及两激光雷达到车体的距离信息，推算出矿卡的定位结果。

7.根据权利要求6所述的一种基于路侧导引的矿区高精度定位方法，其特征在于，所述步骤4具体为：矿车在可行驶路径下行驶，采集实时点云，将实时点云与事先存储的全局先验地图点云进行正态分布匹配，求出使得概率密度之和最大的变换参数，输出此时点云的经纬高信息，作为车端定位结果。

8.根据权利要求7所述的一种基于路侧导引的矿区高精度定位方法，其特征在于，所述步骤5，所述路端定位结果和车端定位结果加权融合时，路端定位结果的权重高于车端定位结果的权重。