一种基于无线定位和激光地图匹配的位姿解算方法

摘要

本发明公开了一种基于无线定位和激光地图匹配的位姿解算方法，该方法把无线定位方法与激光扫描定位相结合，实现了一种不依赖于卫星定位系统的室内高精度定位方法，该方法同时也实现了对定位设备偏航角的计算。该方法既避免了无线定位精度低的缺点，又避免了激光扫描定位易受环境变化的干扰而发生定位位置跳变的情况。本发明实现的高精度位姿计算方法，可广泛应用于位置服务和移动机器人自主导航领域，是位置服务应用和移动机器人的关键核心技术之一。

主权项

一种基于无线定位和激光地图匹配的位姿解算方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤1，把至少三个无线定位锚点部署在环境中的不同位置，以确保所有无线定位锚点不在空间形成一条直线；步骤2，使用安装了激光扫描仪和无线定位标签的定位设备，基于SLAM同步定位与地图构建算法构建全局激光地图，同时记录定位设备当前的位置和定位设备与各无线定位锚点之间的距离；步骤3，利用步骤2得到的定位设备位置数据与各无线定位锚点之间的距离数据，计算无线定位锚点的位置；步骤4，利用步骤2得到的全局激光地图，计算所有无障碍物像素点的模拟激光扫描数据；步骤5，在对定位设备进行定位时，首先测量无线定位标签与各无线定位锚点之间的距离，再通过无线定位算法计算无线定位标签的位置；步骤6，根据无线定位标签在定位设备上的安装位置和无线定位误差大小，以步骤5计算出的无线定位标签的位置为中心，估计出定位设备的备选位置区域；步骤7，测量一帧激光扫描数据，在备选位置区域中的每一个无障碍物像素点处，把测得的激光扫描数据与该像素点处的模拟激光扫描数据进行匹配，得到偏航角和匹配距离；步骤8，选出激光扫描数据匹配距离最小的像素点，其对应的位置即为定位设备当前位置，在该像素点通过激光扫描数据匹配得到的偏航角即为定位设备的偏航角。