[发明专利]无GPS情况下的复杂区域巡视机器人定位、导航及授时方法

摘要

本发公开了一种无GPS情况下的复杂区域巡视机器人定位导航及授时方法，预先建立所巡视区域的精细地磁图，利用INS惯性导航系统进行航迹推测，给出机器人当前所在位置；通过自身所携带的地磁传感器测得当前位置地磁场的地磁特征量；在精确地磁图中找出相应区域的地磁数据特征量，与当前位置所测得地磁数据特征量相匹配，得到地磁匹配导航给出的位置，利用扩展卡尔曼滤波对惯性导航系统和地磁匹配导航的状态过程进行融合得到较为精确的位置信息。由机器人自身携带视觉传感器进行图像捕捉，对采集到的图像进行匹配，得到巡视机器人的位置和姿态，运用无迹卡尔曼滤波对两个较精确位置的状态过程进行融合，得到更为精确可信的位置信息。

主权项

1.一种无GPS情况下的复杂区域巡视机器人定位导航及授时方法，其特征在于，步骤如下：S1，构建精确的地磁图；S2，INS惯性导航系统进行航迹推测；巡视机器人所携带地磁传感器测得当前位置地磁场数据；并从地磁图中找出相应区域的地磁数据；S3，将标准化后的当前位置地磁场数据与匹配区域的地磁特征量数据进行地磁匹配，并运用扩展卡尔曼滤波对惯性导航系统和地磁匹配导航的状态过程进行融合得到较为精确的位置信息；S4，进行视觉导航定位，得到巡视机器人的位置和姿态；利用安装在巡视机器人的预先精确标定的双目导航相机，在不同位置拍摄序列图像，通过图像匹配与图像特征点的三维空间关系结算，获得巡视机器人的位置和姿态；S5，将步骤S3得到的巡视机器人当前位置的较为精确定位与步骤S4中得到的巡视机器人的位置进行无迹卡尔曼滤波融合，得到更为精确可信的位置信息；S6，将步骤S5得到的精确地位置信息反馈给惯性导航系统进行数据更新，用以修正惯性导航系统的累积误差。