[发明专利]农地车辆多源信号导航系统和方法

权利要求书

1.一种农地车辆多源信号导航系统，包括：

GNSS信源接收组件，用于实时接收GNSS信息；

点云信源生成组件，用于实时获取车辆前方预定范围内的点云信息；

车辆导航组件，基于GNSS信息进行车辆定位或基于点云信息进行农地垄定位和车辆定位，从而对车辆行进路线进行导引；

点云密度监测组件，用于实时监测所获取的点云密度，并确定在预定时间段或连续预定数量的图像帧内所获取的点云密度是否小于预定点云密度阈值；

定位监测组件，用于在点云密度监测组件确定点云密度大于预定点云密度阈值时，确定车辆定位角度偏差是否大于预定角度阈值或农地垄定位显示的农地垄宽度是否在预定宽度范围之内；以及

导航信源切换组件，用于在点云密度小于预定点云密度阈值、车辆定位角度相对农地垄方向偏差大于预定角度阈值或农地垄宽度超出预定垄宽范围时，将车辆的导航信源从点云信息切换为GNSS信息，以便车辆导航组件从GNSS接收组件获取车辆的实时定位，从而对车辆行进路线进行导引。

2.根据权利要求1所述的农地车辆多源信号导航系统，其中所述点云密度监测组件包括：

第一初始统计单元，在车辆启动阶段，向用户呈现确认选项，并基于用户选择确认选项之前或之后的预定时间段内的预定帧数的点云图像统计每帧点云图像中的初始点云数量P以及每帧点云图像的初始左右点云数量l与r，从而并获取所述预定帧数的左右两个点云数量P^L和P^R以及每帧点云图像的左右点集的初始平均高度h^l和h^r；

第一基准计算单元，基于预定帧数的点云图像的左右点集点数量计算初始左右点云数量l与r的平均数和及左右点云数量的标准差σ_l和σ_r，以及基于预定帧数的点云图像的左右点集的初始平均高度hl和hr计算左右点集的高度平均数和及左右高度标准差和以及

点云信息实时判断单元，用于实时获取初始化阶段之后的车辆前方实时点云图像帧，并统计每帧点云图像帧中的实时左右点云数量l_t与r_t以及每帧点云图像帧中的左右点集的实时平均高度与并在实时左右点云数量l_t比左点云数平均数低第一预定数量的左点云数标准差σ_l、右点云数量r_t比右点云数平均数低第二预定数量的右点云数标准差σ_r时，判断车辆导航组件基于点云信源生成组件所生成的实时点云图像帧的点云密度不足以为车辆提供稳定定位，或者在左点集的实时平均高度比左点集的高度平均数低第三预定数量的左高度标准差时或右点集的实时平均高度比右点集的高度平均数低第四预定数量的右高度标准差时，判断车辆导航组件基于点云信源生成组件所生成的实时点云图像帧的点云高度不足以为车辆提供稳定定位。

3.根据权利要求1所述的农地车辆多源信号导航系统，其中所述定位监测组件包括：

第二初始统计单元，在车辆启动阶段，向用户呈现确认选项，并基于用户选择确认选项之前或之后的预定时间段内的预定帧数的点云图像统计每帧点云图像中的初始垄宽w以及农地垄方向；

第二基准计算单元，基于预定帧数的点云图像的初始垄宽w计算的平均垄宽和垄宽标准差σ_w；

垄信息实时判断单元，用于实时获取初始化阶段之后的车辆前方实时点云图像帧中的实时垄宽w_t以及车辆行进方向，并在实时垄宽w_t在与平均垄宽之间的差值大于第五预定数量的垄宽标准差σ_w或车辆行进方向与农地垄方向夹角大于预定角度阈值时，判断车辆导航组件基于点云信源生成组件所生成的实时点云图像帧的点云信息不足以为车辆提供稳定定位。