激光雷达/IMU组合导航定位方法研究
发布时间：2021-06-08 08:15
近年来,面向需求日益增大的室内位置的相关服务,非常多的人倾向于使用定位技术,医院,仓库物流,博物馆,抢险救灾等场所都是室内定位技术的应用场景。针对在室内定位技术中的组合导航采用的LOAM算法存在较大定位误差问题,该文提出了一种LOAM算法融合APF（自适应粒子滤波）算法。实验表明,使用LOAM算法融合APF（自适应粒子滤波）算法的轨迹比使用LOAM算法的轨迹的定位精度提高了将近一倍。为了更好的验证精度效果,利用R-fans16线激光雷达组合惯性导航器件IMU分别在闭合和非闭合的路线下进行了测试对比分析。结果验证在闭合路线下,LOAM算法融合APF算法为小车提供了精确的位置轨迹;且在非闭环轨迹中使用LOAM算法融合APF算法也能有效的对运动畸变进行校准补偿,滤除噪点,从而达到轨迹修正的效果,减少与真实轨迹的误差,提高了定位精度。该方法解决了定位轨迹中存在的偏差问题,具有一定的实际意义。本文从以下方面进行了研究分析。1.通过介绍激光雷达SLAM、点云数据处理方法、点云配准方法,LOAM算法和APF算法以及回环检测等相关技术的基本概念知识。2.介绍了各种坐标系即坐标系之间的相互转换,还有捷联...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１地心地固坐标系??
?第２章导航系统理论知识???定所有点的坐标的各个位置，通过仪表盘获取东向和北向和西向。因此要建立??用户坐标系，得以Ｅ轴为参考轴，Ｅ轴方向符合右手螺旋定则，机器小车起始点??的重心位置为坐标的零点，Ｄ轴为机器小车静止时重力加速度方向，Ｎ轴为机器??小车开始前进的方向。右手直角坐标系由Ｙ与Ｘ、Ｚ三轴所组成，此坐标系下的??Ｘ轴往北，Ｚ轴往下。如图２．?２中的Ｘ，?Ｙ，?Ｚ所示。??Ｚ—??图２．２世界坐标系??２．１．６雷达坐标系??雷达坐标系和其他坐标系稍有差异，以雷达正中心为原点，由原点指向跟??随机器小车行走的方向为Ｘ方向，垂直于原点且向上的方向为Ｙ方向，Ｚ轴垂直??Ｘ方向指向本身，且符合右手螺旋直角坐标系。如图２．?３所示：??午??Ｙ??，?Ｘ??２．３雷达的坐标系?￣?Ｚ??２．１．７坐标系转换??如图２．?４所示是雷达安装示意图，３是激光雷达运行时的的倾角，０是激光??９??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]超宽带与激光雷达组合的室内定位方法[J]. 杨东辉,甄杰,隋心. 测绘科学. 2019(06)
[2]粒子滤波目标跟踪算法综述[J]. 昝孟恩,周航,韩丹,杨刚,许国梁. 计算机工程与应用. 2019(05)
[3]基于鲁棒无迹卡尔曼滤波的无线室内定位算法[J]. 高端阳,李安,傅军,周鑫. 中国惯性技术学报. 2018(06)
[4]基于ROS和激光雷达的室内移动机器人定位和导航系统设计与实现[J]. 寿佳鑫,张志明,苏永清,钟政. 机械与电子. 2018(11)
[5]基于近邻法的WIFI室内定位改进算法研究[J]. 田家英,张志华. 测绘工程. 2018(12)
[6]基于激光雷达和SLAM定位的麦克纳姆轮小车研究[J]. 杨海程,邓达强,黄菁菁,陈海燕,何梓乐. 机械工程师. 2018(11)
[7]多源融合导航系统的融合算法综述[J]. 唐璐杨,唐小妹,李柏渝,刘小汇. 全球定位系统. 2018(03)
[8]多传感器行人航位推算方法和UKF融合算法[J]. 漆钰晖,郭杭,邓林坤. 测绘通报. 2018(03)
[9]基于多传感器融合的室内定位算法研究[J]. 徐湘寓,崔颖强,罗丽燕. 无线电工程. 2018(01)
[10]室内移动机器人自定位方法[J]. 温熙,郭杭. 测绘科学. 2016(06)
硕士论文
[1]捷联惯导算法及车载组合导航系统研究[D]. 严恭敏.西北工业大学 2004
本文编号：3218031
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１地心地固坐标系??
?第２章导航系统理论知识???定所有点的坐标的各个位置，通过仪表盘获取东向和北向和西向。因此要建立??用户坐标系，得以Ｅ轴为参考轴，Ｅ轴方向符合右手螺旋定则，机器小车起始点??的重心位置为坐标的零点，Ｄ轴为机器小车静止时重力加速度方向，Ｎ轴为机器??小车开始前进的方向。右手直角坐标系由Ｙ与Ｘ、Ｚ三轴所组成，此坐标系下的??Ｘ轴往北，Ｚ轴往下。如图２．?２中的Ｘ，?Ｙ，?Ｚ所示。??Ｚ—??图２．２世界坐标系??２．１．６雷达坐标系??雷达坐标系和其他坐标系稍有差异，以雷达正中心为原点，由原点指向跟??随机器小车行走的方向为Ｘ方向，垂直于原点且向上的方向为Ｙ方向，Ｚ轴垂直??Ｘ方向指向本身，且符合右手螺旋直角坐标系。如图２．?３所示：??午??Ｙ??，?Ｘ??２．３雷达的坐标系?￣?Ｚ??２．１．７坐标系转换??如图２．?４所示是雷达安装示意图，３是激光雷达运行时的的倾角，０是激光??９??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]超宽带与激光雷达组合的室内定位方法[J]. 杨东辉,甄杰,隋心. 测绘科学. 2019(06)
[2]粒子滤波目标跟踪算法综述[J]. 昝孟恩,周航,韩丹,杨刚,许国梁. 计算机工程与应用. 2019(05)
[3]基于鲁棒无迹卡尔曼滤波的无线室内定位算法[J]. 高端阳,李安,傅军,周鑫. 中国惯性技术学报. 2018(06)
[4]基于ROS和激光雷达的室内移动机器人定位和导航系统设计与实现[J]. 寿佳鑫,张志明,苏永清,钟政. 机械与电子. 2018(11)
[5]基于近邻法的WIFI室内定位改进算法研究[J]. 田家英,张志华. 测绘工程. 2018(12)
[6]基于激光雷达和SLAM定位的麦克纳姆轮小车研究[J]. 杨海程,邓达强,黄菁菁,陈海燕,何梓乐. 机械工程师. 2018(11)
[7]多源融合导航系统的融合算法综述[J]. 唐璐杨,唐小妹,李柏渝,刘小汇. 全球定位系统. 2018(03)
[8]多传感器行人航位推算方法和UKF融合算法[J]. 漆钰晖,郭杭,邓林坤. 测绘通报. 2018(03)
[9]基于多传感器融合的室内定位算法研究[J]. 徐湘寓,崔颖强,罗丽燕. 无线电工程. 2018(01)
[10]室内移动机器人自定位方法[J]. 温熙,郭杭. 测绘科学. 2016(06)
硕士论文
[1]捷联惯导算法及车载组合导航系统研究[D]. 严恭敏.西北工业大学 2004
本文编号：3218031
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