[发明专利]定位数据采集方法及系统

权利要求书

1.一种定位数据采集方法，其特征在于，包括：地图生成模式或任务模式；

地图生成模式下：

采集平台根据用户手动控制进行多传感器同步建图与定位；

根据所建立的地图，采集平台进行地图数据优化后处理以及地图数据储存上传；

任务模式下：

根据用户选择的当前区域的地图，并在地图中选取标注起始位置辅助系统初始化；

初始化完成后，采集平台通过多传感器融合定位算法确定自身位置；

初始化完成后，用户向采集平台输入规划的目标路径点；

根据用户向采集平台输出的规划目标路径点，生成全局路径规划，并进行局部避障导航；

根据全局路径规划以及局部避障导航，采集平台执行自主采集任务，并将定位轨迹结果储存并上传数据库。

2.根据权利要求1所述的定位数据采集方法，其特征在于，所述手动控制采集平台进行多传感器同步建图与定位时所涉及的传感器及方法包括：

利用激光雷达Lidar、惯性传感器IMU、轮速计进行的同步建图及定位算法；

利用视觉传感器、惯性传感器、轮速计进行的同步建图及定位算法；

利用全球卫星定位系统GNSS与惯性传感器进行的定位算法。

3.根据权利要求1所述的定位数据采集方法，其特征在于，所述地图数据优化后处理包括：

利用回环检测与全局位姿图优化提升地图精度；

利用优化后的位姿图生成可通行节点，并生成节点之间的可通行拓扑连接关系。

4.根据权利要求1所述的定位数据采集方法，其特征在于，所述地图生成模式下，地图数据包括：

可通行位姿节点及可通行拓扑关系结构；

三维点云数据；

所述三维点云数据是在主二维平面上栅格化的三维点云数据，用于可视化。

5.根据权利要求1所述的定位数据采集方法，其特征在于，所述任务模式下，用户选择当前区域的地图，并在地图中选取标注起始位置辅助系统初始化包括：

由地图生成模式创建的，采集平台当前所处的局部区域地图；

在当前地图中，采集平台所处的大致位置，由用户人工判断决定。

6.根据权利要求1所述的定位数据采集方法，其特征在于，所述任务模式下，用户向采集平台输入规划的目标路径点包括：

采集平台需要到达的任务点位置；

采集平台需要到达的任务点停留时间。

7.根据权利要求1所述的定位数据采集方法，其特征在于，所述任务模式下，生成全局路径规划包括：

在生成全局路径规划时，根据用户所设置的目标规划路径点，选取可通行位姿节点中的最接近节点，即可通行位姿节点的最接近子集，并依据其拓扑关系生成可通行的路径规划。

8.根据权利要求1所述的定位数据采集方法，其特征在于，所述任务模式下，采集平台通过多传感器融合定位算法确定自身位置时，采集平台同时利用并计算不同传感器的定位结果，包括：

利用激光雷达Lidar、惯性传感器IMU、轮速计进行的同步建图及定位算法；

利用视觉传感器、惯性传感器、轮速计进行的同步建图及定位算法；

利用全球卫星定位系统GNSS与惯性传感器进行的定位算法；

所述任务模式下，采集平台通过多传感器融合定位算法确定自身位置时，采集平台同时利用并计算不同传感器的定位结果，并基于不同环境下传感器定位结果的权重进行因子图优化融合给出最终的定位结果，并将该结果作为定位真值参考。

9.根据权利要求1所述的定位数据采集方法，其特征在于，在任务模式下，采集平台能够自主地进行定位数据采集，并且在到达最后一个用户规划目标路径点后结束采集任务，将采集结果上传至定位轨迹数据库。上传的本次任务的路径轨迹的定位数据结果包括：

采集平台轨迹相对于当前地图的局部定位结果；

若GNSS信号可用，则同时输出采集平台轨迹在GNSS坐标系下的全局定位结果。

10.一种定位数据采集系统，其特征在于，包括：

传感器驱动模块：解析传感器的原始输入，为其它模块提供统一的传感器数据接口；

定位建图模块：进行多传感器同步定位建图；

导航模块：进行全局规划与局部避障；

人机交互模块：被配置为接收并发布用户设定的任务规划路径点，接收并发布用户输入的控制指令，并显示采集平台的定位、当前区域地图、采集平台路径以及状态；

安全模块：接受传感器数据，并判断系统是否处于危险中或是否会对周围环境产生威胁。

数据记录与上传模块：记录数据并上传所记录的数据。