激光雷達(dá)/IMU組合導(dǎo)航定位方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-08 08:15
近年來,面向需求日益增大的室內(nèi)位置的相關(guān)服務(wù),非常多的人傾向于使用定位技術(shù),醫(yī)院,倉(cāng)庫(kù)物流,博物館,搶險(xiǎn)救災(zāi)等場(chǎng)所都是室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。針對(duì)在室內(nèi)定位技術(shù)中的組合導(dǎo)航采用的LOAM算法存在較大定位誤差問題,該文提出了一種LOAM算法融合APF(自適應(yīng)粒子濾波)算法。實(shí)驗(yàn)表明,使用LOAM算法融合APF(自適應(yīng)粒子濾波)算法的軌跡比使用LOAM算法的軌跡的定位精度提高了將近一倍。為了更好的驗(yàn)證精度效果,利用R-fans16線激光雷達(dá)組合慣性導(dǎo)航器件IMU分別在閉合和非閉合的路線下進(jìn)行了測(cè)試對(duì)比分析。結(jié)果驗(yàn)證在閉合路線下,LOAM算法融合APF算法為小車提供了精確的位置軌跡;且在非閉環(huán)軌跡中使用LOAM算法融合APF算法也能有效的對(duì)運(yùn)動(dòng)畸變進(jìn)行校準(zhǔn)補(bǔ)償,濾除噪點(diǎn),從而達(dá)到軌跡修正的效果,減少與真實(shí)軌跡的誤差,提高了定位精度。該方法解決了定位軌跡中存在的偏差問題,具有一定的實(shí)際意義。本文從以下方面進(jìn)行了研究分析。1.通過介紹激光雷達(dá)SLAM、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理方法、點(diǎn)云配準(zhǔn)方法,LOAM算法和APF算法以及回環(huán)檢測(cè)等相關(guān)技術(shù)的基本概念知識(shí)。2.介紹了各種坐標(biāo)系即坐標(biāo)系之間的相互轉(zhuǎn)換,還有捷聯(lián)...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1地心地固坐標(biāo)系??
?第2章導(dǎo)航系統(tǒng)理論知識(shí)???定所有點(diǎn)的坐標(biāo)的各個(gè)位置,通過儀表盤獲取東向和北向和西向。因此要建立??用戶坐標(biāo)系,得以E軸為參考軸,E軸方向符合右手螺旋定則,機(jī)器小車起始點(diǎn)??的重心位置為坐標(biāo)的零點(diǎn),D軸為機(jī)器小車靜止時(shí)重力加速度方向,N軸為機(jī)器??小車開始前進(jìn)的方向。右手直角坐標(biāo)系由Y與X、Z三軸所組成,此坐標(biāo)系下的??X軸往北,Z軸往下。如圖2.?2中的X,?Y,?Z所示。??Z—??圖2.2世界坐標(biāo)系??2.1.6雷達(dá)坐標(biāo)系??雷達(dá)坐標(biāo)系和其他坐標(biāo)系稍有差異,以雷達(dá)正中心為原點(diǎn),由原點(diǎn)指向跟??隨機(jī)器小車行走的方向?yàn)椋胤较,垂直于原點(diǎn)且向上的方向?yàn)椋俜较,Z軸垂直??X方向指向本身,且符合右手螺旋直角坐標(biāo)系。如圖2.?3所示:??午??Y??,?X??2.3雷達(dá)的坐標(biāo)系? ̄?Z??2.1.7坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換??如圖2.?4所示是雷達(dá)安裝示意圖,3是激光雷達(dá)運(yùn)行時(shí)的的傾角,0是激光??9??
?第2章導(dǎo)航系統(tǒng)理論知識(shí)???定所有點(diǎn)的坐標(biāo)的各個(gè)位置,通過儀表盤獲取東向和北向和西向。因此要建立??用戶坐標(biāo)系,得以E軸為參考軸,E軸方向符合右手螺旋定則,機(jī)器小車起始點(diǎn)??的重心位置為坐標(biāo)的零點(diǎn),D軸為機(jī)器小車靜止時(shí)重力加速度方向,N軸為機(jī)器??小車開始前進(jìn)的方向。右手直角坐標(biāo)系由Y與X、Z三軸所組成,此坐標(biāo)系下的??X軸往北,Z軸往下。如圖2.?2中的X,?Y,?Z所示。??Z—??圖2.2世界坐標(biāo)系??2.1.6雷達(dá)坐標(biāo)系??雷達(dá)坐標(biāo)系和其他坐標(biāo)系稍有差異,以雷達(dá)正中心為原點(diǎn),由原點(diǎn)指向跟??隨機(jī)器小車行走的方向?yàn)椋胤较,垂直于原點(diǎn)且向上的方向?yàn)椋俜较,Z軸垂直??X方向指向本身,且符合右手螺旋直角坐標(biāo)系。如圖2.?3所示:??午??Y??,?X??2.3雷達(dá)的坐標(biāo)系? ̄?Z??2.1.7坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換??如圖2.?4所示是雷達(dá)安裝示意圖,3是激光雷達(dá)運(yùn)行時(shí)的的傾角,0是激光??9??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超寬帶與激光雷達(dá)組合的室內(nèi)定位方法[J]. 楊東輝,甄杰,隋心. 測(cè)繪科學(xué). 2019(06)
[2]粒子濾波目標(biāo)跟蹤算法綜述[J]. 昝孟恩,周航,韓丹,楊剛,許國(guó)梁. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2019(05)
[3]基于魯棒無跡卡爾曼濾波的無線室內(nèi)定位算法[J]. 高端陽(yáng),李安,傅軍,周鑫. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]基于ROS和激光雷達(dá)的室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人定位和導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 壽佳鑫,張志明,蘇永清,鐘政. 機(jī)械與電子. 2018(11)
[5]基于近鄰法的WIFI室內(nèi)定位改進(jìn)算法研究[J]. 田家英,張志華. 測(cè)繪工程. 2018(12)
[6]基于激光雷達(dá)和SLAM定位的麥克納姆輪小車研究[J]. 楊海程,鄧達(dá)強(qiáng),黃菁菁,陳海燕,何梓樂. 機(jī)械工程師. 2018(11)
[7]多源融合導(dǎo)航系統(tǒng)的融合算法綜述[J]. 唐璐楊,唐小妹,李柏渝,劉小匯. 全球定位系統(tǒng). 2018(03)
[8]多傳感器行人航位推算方法和UKF融合算法[J]. 漆鈺暉,郭杭,鄧林坤. 測(cè)繪通報(bào). 2018(03)
[9]基于多傳感器融合的室內(nèi)定位算法研究[J]. 徐湘寓,崔穎強(qiáng),羅麗燕. 無線電工程. 2018(01)
[10]室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人自定位方法[J]. 溫熙,郭杭. 測(cè)繪科學(xué). 2016(06)
碩士論文
[1]捷聯(lián)慣導(dǎo)算法及車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 嚴(yán)恭敏.西北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3218031
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1地心地固坐標(biāo)系??
?第2章導(dǎo)航系統(tǒng)理論知識(shí)???定所有點(diǎn)的坐標(biāo)的各個(gè)位置,通過儀表盤獲取東向和北向和西向。因此要建立??用戶坐標(biāo)系,得以E軸為參考軸,E軸方向符合右手螺旋定則,機(jī)器小車起始點(diǎn)??的重心位置為坐標(biāo)的零點(diǎn),D軸為機(jī)器小車靜止時(shí)重力加速度方向,N軸為機(jī)器??小車開始前進(jìn)的方向。右手直角坐標(biāo)系由Y與X、Z三軸所組成,此坐標(biāo)系下的??X軸往北,Z軸往下。如圖2.?2中的X,?Y,?Z所示。??Z—??圖2.2世界坐標(biāo)系??2.1.6雷達(dá)坐標(biāo)系??雷達(dá)坐標(biāo)系和其他坐標(biāo)系稍有差異,以雷達(dá)正中心為原點(diǎn),由原點(diǎn)指向跟??隨機(jī)器小車行走的方向?yàn)椋胤较,垂直于原點(diǎn)且向上的方向?yàn)椋俜较,Z軸垂直??X方向指向本身,且符合右手螺旋直角坐標(biāo)系。如圖2.?3所示:??午??Y??,?X??2.3雷達(dá)的坐標(biāo)系? ̄?Z??2.1.7坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換??如圖2.?4所示是雷達(dá)安裝示意圖,3是激光雷達(dá)運(yùn)行時(shí)的的傾角,0是激光??9??
?第2章導(dǎo)航系統(tǒng)理論知識(shí)???定所有點(diǎn)的坐標(biāo)的各個(gè)位置,通過儀表盤獲取東向和北向和西向。因此要建立??用戶坐標(biāo)系,得以E軸為參考軸,E軸方向符合右手螺旋定則,機(jī)器小車起始點(diǎn)??的重心位置為坐標(biāo)的零點(diǎn),D軸為機(jī)器小車靜止時(shí)重力加速度方向,N軸為機(jī)器??小車開始前進(jìn)的方向。右手直角坐標(biāo)系由Y與X、Z三軸所組成,此坐標(biāo)系下的??X軸往北,Z軸往下。如圖2.?2中的X,?Y,?Z所示。??Z—??圖2.2世界坐標(biāo)系??2.1.6雷達(dá)坐標(biāo)系??雷達(dá)坐標(biāo)系和其他坐標(biāo)系稍有差異,以雷達(dá)正中心為原點(diǎn),由原點(diǎn)指向跟??隨機(jī)器小車行走的方向?yàn)椋胤较,垂直于原點(diǎn)且向上的方向?yàn)椋俜较,Z軸垂直??X方向指向本身,且符合右手螺旋直角坐標(biāo)系。如圖2.?3所示:??午??Y??,?X??2.3雷達(dá)的坐標(biāo)系? ̄?Z??2.1.7坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換??如圖2.?4所示是雷達(dá)安裝示意圖,3是激光雷達(dá)運(yùn)行時(shí)的的傾角,0是激光??9??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超寬帶與激光雷達(dá)組合的室內(nèi)定位方法[J]. 楊東輝,甄杰,隋心. 測(cè)繪科學(xué). 2019(06)
[2]粒子濾波目標(biāo)跟蹤算法綜述[J]. 昝孟恩,周航,韓丹,楊剛,許國(guó)梁. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2019(05)
[3]基于魯棒無跡卡爾曼濾波的無線室內(nèi)定位算法[J]. 高端陽(yáng),李安,傅軍,周鑫. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]基于ROS和激光雷達(dá)的室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人定位和導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 壽佳鑫,張志明,蘇永清,鐘政. 機(jī)械與電子. 2018(11)
[5]基于近鄰法的WIFI室內(nèi)定位改進(jìn)算法研究[J]. 田家英,張志華. 測(cè)繪工程. 2018(12)
[6]基于激光雷達(dá)和SLAM定位的麥克納姆輪小車研究[J]. 楊海程,鄧達(dá)強(qiáng),黃菁菁,陳海燕,何梓樂. 機(jī)械工程師. 2018(11)
[7]多源融合導(dǎo)航系統(tǒng)的融合算法綜述[J]. 唐璐楊,唐小妹,李柏渝,劉小匯. 全球定位系統(tǒng). 2018(03)
[8]多傳感器行人航位推算方法和UKF融合算法[J]. 漆鈺暉,郭杭,鄧林坤. 測(cè)繪通報(bào). 2018(03)
[9]基于多傳感器融合的室內(nèi)定位算法研究[J]. 徐湘寓,崔穎強(qiáng),羅麗燕. 無線電工程. 2018(01)
[10]室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人自定位方法[J]. 溫熙,郭杭. 測(cè)繪科學(xué). 2016(06)
碩士論文
[1]捷聯(lián)慣導(dǎo)算法及車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 嚴(yán)恭敏.西北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3218031
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