激光雷達/IMU組合導航定位方法研究
發(fā)布時間：2021-06-08 08:15
近年來,面向需求日益增大的室內(nèi)位置的相關服務,非常多的人傾向于使用定位技術,醫(yī)院,倉庫物流,博物館,搶險救災等場所都是室內(nèi)定位技術的應用場景。針對在室內(nèi)定位技術中的組合導航采用的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（自適應粒子濾波）算法。實驗表明,使用LOAM算法融合APF（自適應粒子濾波）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。為了更好的驗證精度效果,利用R-fans16線激光雷達組合慣性導航器件IMU分別在閉合和非閉合的路線下進行了測試對比分析。結果驗證在閉合路線下,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算法也能有效的對運動畸變進行校準補償,濾除噪點,從而達到軌跡修正的效果,減少與真實軌跡的誤差,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,具有一定的實際意義。本文從以下方面進行了研究分析。1.通過介紹激光雷達SLAM、點云數(shù)據(jù)處理方法、點云配準方法,LOAM算法和APF算法以及回環(huán)檢測等相關技術的基本概念知識。2.介紹了各種坐標系即坐標系之間的相互轉換,還有捷聯(lián)...
【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖２．１地心地固坐標系??
?第２章導航系統(tǒng)理論知識???定所有點的坐標的各個位置，通過儀表盤獲取東向和北向和西向。因此要建立??用戶坐標系，得以Ｅ軸為參考軸，Ｅ軸方向符合右手螺旋定則，機器小車起始點??的重心位置為坐標的零點，Ｄ軸為機器小車靜止時重力加速度方向，Ｎ軸為機器??小車開始前進的方向。右手直角坐標系由Ｙ與Ｘ、Ｚ三軸所組成，此坐標系下的??Ｘ軸往北，Ｚ軸往下。如圖２．?２中的Ｘ，?Ｙ，?Ｚ所示。??Ｚ—??圖２．２世界坐標系??２．１．６雷達坐標系??雷達坐標系和其他坐標系稍有差異，以雷達正中心為原點，由原點指向跟??隨機器小車行走的方向為Ｘ方向，垂直于原點且向上的方向為Ｙ方向，Ｚ軸垂直??Ｘ方向指向本身，且符合右手螺旋直角坐標系。如圖２．?３所示：??午??Ｙ??，?Ｘ??２．３雷達的坐標系?￣?Ｚ??２．１．７坐標系轉換??如圖２．?４所示是雷達安裝示意圖，３是激光雷達運行時的的傾角，０是激光??９??
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【參考文獻】：
期刊論文
[1]超寬帶與激光雷達組合的室內(nèi)定位方法[J]. 楊東輝,甄杰,隋心. 測繪科學. 2019(06)
[2]粒子濾波目標跟蹤算法綜述[J]. 昝孟恩,周航,韓丹,楊剛,許國梁. 計算機工程與應用. 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,李安,傅軍,周鑫. 中國慣性技術學報. 2018(06)
[4]基于ROS和激光雷達的室內(nèi)移動機器人定位和導航系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 壽佳鑫,張志明,蘇永清,鐘政. 機械與電子. 2018(11)
[5]基于近鄰法的WIFI室內(nèi)定位改進算法研究[J]. 田家英,張志華. 測繪工程. 2018(12)
[6]基于激光雷達和SLAM定位的麥克納姆輪小車研究[J]. 楊海程,鄧達強,黃菁菁,陳海燕,何梓樂. 機械工程師. 2018(11)
[7]多源融合導航系統(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. 測繪通報. 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,羅麗燕. 無線電工程. 2018(01)
[10]室內(nèi)移動機器人自定位方法[J]. 溫熙,郭杭. 測繪科學. 2016(06)
碩士論文
[1]捷聯(lián)慣導算法及車載組合導航系統(tǒng)研究[D]. 嚴恭敏.西北工業(yè)大學 2004
本文編號：3218031
【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖２．１地心地固坐標系??
?第２章導航系統(tǒng)理論知識???定所有點的坐標的各個位置，通過儀表盤獲取東向和北向和西向。因此要建立??用戶坐標系，得以Ｅ軸為參考軸，Ｅ軸方向符合右手螺旋定則，機器小車起始點??的重心位置為坐標的零點，Ｄ軸為機器小車靜止時重力加速度方向，Ｎ軸為機器??小車開始前進的方向。右手直角坐標系由Ｙ與Ｘ、Ｚ三軸所組成，此坐標系下的??Ｘ軸往北，Ｚ軸往下。如圖２．?２中的Ｘ，?Ｙ，?Ｚ所示。??Ｚ—??圖２．２世界坐標系??２．１．６雷達坐標系??雷達坐標系和其他坐標系稍有差異，以雷達正中心為原點，由原點指向跟??隨機器小車行走的方向為Ｘ方向，垂直于原點且向上的方向為Ｙ方向，Ｚ軸垂直??Ｘ方向指向本身，且符合右手螺旋直角坐標系。如圖２．?３所示：??午??Ｙ??，?Ｘ??２．３雷達的坐標系?￣?Ｚ??２．１．７坐標系轉換??如圖２．?４所示是雷達安裝示意圖，３是激光雷達運行時的的傾角，０是激光??９??
?第２章導航系統(tǒng)理論知識???定所有點的坐標的各個位置，通過儀表盤獲取東向和北向和西向。因此要建立??用戶坐標系，得以Ｅ軸為參考軸，Ｅ軸方向符合右手螺旋定則，機器小車起始點??的重心位置為坐標的零點，Ｄ軸為機器小車靜止時重力加速度方向，Ｎ軸為機器??小車開始前進的方向。右手直角坐標系由Ｙ與Ｘ、Ｚ三軸所組成，此坐標系下的??Ｘ軸往北，Ｚ軸往下。如圖２．?２中的Ｘ，?Ｙ，?Ｚ所示。??Ｚ—??圖２．２世界坐標系??２．１．６雷達坐標系??雷達坐標系和其他坐標系稍有差異，以雷達正中心為原點，由原點指向跟??隨機器小車行走的方向為Ｘ方向，垂直于原點且向上的方向為Ｙ方向，Ｚ軸垂直??Ｘ方向指向本身，且符合右手螺旋直角坐標系。如圖２．?３所示：??午??Ｙ??，?Ｘ??２．３雷達的坐標系?￣?Ｚ??２．１．７坐標系轉換??如圖２．?４所示是雷達安裝示意圖，３是激光雷達運行時的的傾角，０是激光??９??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]超寬帶與激光雷達組合的室內(nèi)定位方法[J]. 楊東輝,甄杰,隋心. 測繪科學. 2019(06)
[2]粒子濾波目標跟蹤算法綜述[J]. 昝孟恩,周航,韓丹,楊剛,許國梁. 計算機工程與應用. 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,李安,傅軍,周鑫. 中國慣性技術學報. 2018(06)
[4]基于ROS和激光雷達的室內(nèi)移動機器人定位和導航系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 壽佳鑫,張志明,蘇永清,鐘政. 機械與電子. 2018(11)
[5]基于近鄰法的WIFI室內(nèi)定位改進算法研究[J]. 田家英,張志華. 測繪工程. 2018(12)
[6]基于激光雷達和SLAM定位的麥克納姆輪小車研究[J]. 楊海程,鄧達強,黃菁菁,陳海燕,何梓樂. 機械工程師. 2018(11)
[7]多源融合導航系統(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. 測繪通報. 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,羅麗燕. 無線電工程. 2018(01)
[10]室內(nèi)移動機器人自定位方法[J]. 溫熙,郭杭. 測繪科學. 2016(06)
碩士論文
[1]捷聯(lián)慣導算法及車載組合導航系統(tǒng)研究[D]. 嚴恭敏.西北工業(yè)大學 2004
本文編號：3218031
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