[发明专利]一种基于因子图优化的仿生偏振同步定位与构图的方法有效
| 申请号： | 202011419966.0 | 申请日： | 2020-12-07 |
| 公开（公告）号： | CN112697138B | 公开（公告）日： | 2022-09-27 |
| 发明（设计）人： | 杜涛;曾云豪;石书尧;张洁 | 申请（专利权）人： | 北方工业大学 |
| 主分类号： | G01C21/14 | 分类号： | G01C21/14;G01C21/16;G01C21/00 |
| 代理公司： | 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 | 代理人： | 邓治平 |
| 地址： | 100144 *** | 国省代码： | 北京;11 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | 本发明一种基于因子图优化的仿生偏振同步定位与构图的方法，包括选取组合导航系统状态，建立雷达里程计及偏振光相机量测模型和惯性导航系统运动模型并对组合导航系统初始化，根据当前时刻载体的状态节点位置约束、相邻状态节点位姿变换约束和状态节点航向约束，建立组合导航系统状态和量测节点误差函数获得待优化因子图，用高斯‑牛顿法对待优化因子图优化获得误差函数最小的世界坐标系下载体的位置、速度和姿态的最优估计值；对最优估计值和地图更新同步实现载体的定位和构图。本发明用惯性、偏振和雷达里程计多源信息融合互补，具有不受外界干扰的特征；因子图优化量测和状态的历史信息特点使得环境适应性好、抗干扰性强以及定位与构图精度高。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 基于 因子 优化 仿生 偏振 同步 定位 构图 方法 | ||
【主权项】：
暂无信息
下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于北方工业大学，未经北方工业大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/202011419966.0/，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇：一种风湿类关节炎药材组合物的配方及制备方法
- 下一篇：一种空中加油模拟机构
- 同类专利
- 航行轨迹的记录方法、系统、推进器、服务器及设备-202380009290.3
- 郭彬鹏;陶师正;万小康 - 深圳市逸动蔚蓝科技有限公司
- 2023-02-28 - 2023-09-22 - G01C21/14
- 一种航行轨迹的记录方法，航行轨迹包括水域可移动设备的航行轨迹，记录方法包括：在水域可移动设备启航后，获取水域可移动设备的当前航速(S101)；当当前航速满足指定条件时，基于当前航速记录航行轨迹，指定条件基于当前航速与预设航速的对比结果设定，预设航速为非0值(S102)。通过设置非零速的预设航速，选择合适的阈值以将不处于该阈值范围的移动作为噪声排除，以提升航行路线的观感。
- 航迹预测方法、装置、设备及存储介质-202111331308.0
- 何闵;侯思尧;凌杰;敖庆;李华;李永光;吕晨 - 中国电子科技集团公司第二十九研究所
- 2021-11-11 - 2023-04-25 - G01C21/14
- 本发明公开了一种航迹预测方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：获取所有目标一段预设时间内的历史航迹并进行统计分析建立历史航迹库；保存所有目标的一段预设时间内的航迹信息作为近期航迹信息；根据近期航迹信息获取待获取航迹目标的当前航迹点；根据近期航迹信息在历史航迹库中匹配出待获取航迹目标的历史航迹；根据待获取航迹目标的上一时刻测向线与历史航迹的交点和当前时刻测向线与历史航迹的交点预测目标的当前位置；将当前航迹点和当前位置加权融合，得到待获取航迹目标的最终预测点。本发明通过融合历史航迹信息、近期航迹信息和当前方位信息，实现了在只有单测向线的情况下对目标位置进行实时预测，从而保证了目标航迹的连续性。
- 测量方法和设备-202180042013.3
- 彼得·约翰·凯利;罗伯特·大卫·埃利斯;黄丞睿 - 科内克萨健康有限公司
- 2021-06-11 - 2023-04-18 - G01C21/14
- 公开了一种装置和方法，用于确定携带加速度计的用户在运动时的运动信息。该装置从加速度计接收相对于加速度计的参照系定义的加速度数据。确定变换并对加速度数据或从加速度数据导出的数据应用该变换，以确定是用户的参照系的加速度数据，用户的参照系包括用户的行进方向和横向于用户的行进方向的左右方向。分析加速度数据或从加速度数据导出的数据，以确定对应于用户行走或跑步时该用户的步幅时段或步长时段的时间段；使用关于左右方向上的加速度的信息来确定所确定的时间段是对应于用户的步幅时段还是对应于用户的步长时段。
- 一种基于因子图优化的仿生偏振同步定位与构图的方法-202011419966.0
- 杜涛;曾云豪;石书尧;张洁 - 北方工业大学
- 2020-12-07 - 2022-09-27 - G01C21/14
- 本发明一种基于因子图优化的仿生偏振同步定位与构图的方法，包括选取组合导航系统状态，建立雷达里程计及偏振光相机量测模型和惯性导航系统运动模型并对组合导航系统初始化，根据当前时刻载体的状态节点位置约束、相邻状态节点位姿变换约束和状态节点航向约束，建立组合导航系统状态和量测节点误差函数获得待优化因子图，用高斯‑牛顿法对待优化因子图优化获得误差函数最小的世界坐标系下载体的位置、速度和姿态的最优估计值；对最优估计值和地图更新同步实现载体的定位和构图。本发明用惯性、偏振和雷达里程计多源信息融合互补，具有不受外界干扰的特征；因子图优化量测和状态的历史信息特点使得环境适应性好、抗干扰性强以及定位与构图精度高。
- 运动轨迹生成方法、装置、电子设备以及介质-202010831655.9
- 黎廷炜 - 杭州叙简科技股份有限公司
- 2020-08-18 - 2022-08-16 - G01C21/14
- 本发明公开了一种运动轨迹生成方法，涉及移动定位技术领域，该方法包括：接收加速度传感器反馈的当前加速度记为a1，加速度传感器具有定时反馈周期Tc且实时开启；查询定位装置在上一个定位点的速度记为V1，定位装置具有定时开启周期Td且在定时开启时的位置为定位点，Td/Tc≥30；计算预期时长Tx和预期时长Ty并判断是否符合预设要求，若否，则将定时开启周期Td更新为数值最小的预期时长；当接收生成信号之后，响应生成信号基于各个定位点生成运动轨迹。本发明在移动端进行定位时，通过减少定位装置的开启时长，延长移动端单次充电的可用时长。本发明还公开了一种运动轨迹生成装置、电子设备以及计算机可读存储介质。
- 使用大数据进行车辆路由的系统和方法-201980074591.8
- 拉吉夫·维尔马;本杰明·萨尔茨曼 - 麦格纳国际公司
- 2019-11-13 - 2021-06-22 - G01C21/14
- 提供了一种用于确定沿着一条或更多条路段的在起点与目的地之间的最优路线的系统和方法。该系统包括控制器，该控制器被布置在车辆内并且被配置成确定起点与目的地之间的最优路线。第一数据源向服务器提供关于多个路段上的当前状况和/或未来状况的数据。第二数据源向服务器提供关于多个路段的实际穿过的数据。该系统解决了提取若干因素中的每一个如何影响穿过多个路段中的每一个路段所需的时间和能量的概率分布函数的后向问题。该系统还解决使用关于实际状况的数据来应用概率分布函数以确定针对时间和能耗二者而优化的最优路线的前向问题。
- 用于在可移动物体环境中进行实时地图构建的技术-201980071644.0
- 阿尔琼·苏库马尔·梅农;徐骥飞;罗希特·桑特;李志远;布莱克·卡尔沃夫斯基;乔舒亚·阿科斯塔;阿诺·蒂埃瑟兰;刘渭锋 - 大疆科技股份有限公司
- 2019-10-25 - 2021-06-11 - G01C21/14
- 公开了用于在可移动物体环境中进行实时地图构建的技术。实时地图构建系统可以包括至少一个可移动物体，该至少一个可移动物体包括计算装置；扫描传感器，电连接到计算装置；以及定位传感器，电连接到计算装置。计算装置可以包括至少一个处理器和地图构建管理器，地图构建管理器可以被配置为从扫描传感器获取地图构建数据以及从定位传感器获取定位数据。地图构建管理器可以至少基于与地图构建数据和定位数据相关联的时间数据，将地图构建数据与定位数据关联，以及至少基于关联的地图构建数据和定位数据，在第一坐标系中生成地图。
- 出行路径推荐管理方法、装置和电子设备-202011405368.8
- 严牧;何利霞;杨春萍;刘连明 - 文诚恒远(天津)供应链管理服务有限公司
- 2020-12-03 - 2021-04-09 - G01C21/14
- 本申请提供一种出行路径推荐管理方法、装置和电子设备，获取用户发送的起点信息、终点信息和规定费用信息，根据起点和终点规划多条从起点到终点的导航路径。按预设策略计算各导航路径对应所需的出行费用和出行时间，筛选出出行费用低于规定费用的导航路径，并从筛选出的导航路径中确定出行时间最短的目标导航路径并进行推荐。如此，可以在将出行成本控制在用户允许范围内的情况下，为用户推荐出行时间最短的路径，在出行时间和成本控制上达到良好平衡，符合用户的实际出行需求。
- 一种基于多传感器数据融合的定位系统及定位方法-201910419521.3
- 郑子杰;曾泓泰;刘子拓;闫玥凝;张明璨;王合胜;邢飞凡;张仁杰 - 西安交通大学
- 2019-05-20 - 2021-01-19 - G01C21/14
- 本发明公开了一种基于多传感器数据融合的定位系统及定位方法，通过在码盘架上固定编码器和全向轮，全向轮的主转动轴与编码器转轴连接，固定支架上固定有三个码盘架，三个码盘架上的三个编码器转轴轴线所在竖直平面之间的夹角均为120°，三个全向轮同时接触运动地面；采用三码盘全场定位系统，当移动机器人运动时，三个全向轮被动旋转，能够准确获取机器人运动全方位移动数据，从而减小因陀螺仪的角度漂移而导致定位不准的影响，通过三个码盘坐标的更新公式获取待定位机器人在三个自由度的变化情况，实现相对定位，提高了机器人在高速行驶以及不同场地条件的状态下定位系统的精度，保证其在实际运行中对突发事件或地况均具有较为精准的定位数据。
- 用于估计可移动对象的物理状态的装置和方法-201980026143.0
- 诺伯特·弗兰克;塞巴斯蒂安·克拉姆;克里斯蒂安·尼克尔;约亨·塞茨;穆罕默德·阿拉维 - 弗劳恩霍夫应用研究促进协会
- 2019-02-12 - 2020-11-24 - G01C21/14
- 一种用于估计可移动对象的物理状态的装置，包括处理器，所述处理器接收或确定包括用于由至少两个移动类构成的第一组中的每个移动类的概率的概率质量函数，其中使用来自惯性测量单元的传感器数据来确定第一组的移动模型。处理器接收与由至少两个移动类构成的第二组相关联的至少一个额外的概率质量函数，其中已经使用与传感器数据不同的额外的信息获得了额外的概率质量函数。处理器将概率质量函数与至少一个额外的概率质量函数进行组合，以获得第一组和第二组的移动类的组合概率质量函数，从组合概率质量函数中选择具有最高概率的移动类，并且使用所选择的移动类的移动模型来估计可移动对象的物理状态。每个移动类是移动状态或移动模型。
- 一种惯性轨迹追踪系统-202010120513.1
- 高鹏;刘康毅;徐晋勇;唐焱;张斌;高成;高波;黄伟;莫荣 - 桂林电子科技大学
- 2020-02-26 - 2020-07-07 - G01C21/14
- 本发明公开了一种惯性轨迹追踪系统，惯性轨迹追踪系统包括检测控制模组、控制处理模组和运动轨迹绘制模组，检测控制模组、控制处理模组和运动轨迹绘制模组依次连接；检测控制模组，用于采集移动平台的运动数据和移动平台周围的环境数据，进行整合处理后传输至控制处理模组；控制处理模组，用于接收整合处理后的移动平台的运动数据和移动平台周围的环境数据，控制移动平台进行对应进程的动作；运动轨迹绘制模组，用于解算移动平台的运动数据，并绘制出移动平台的运动轨迹进行存储显示。实现在险恶且不具备GPS信号的封闭环境下，外界人员遥控移动平台进入，实时记录移动平台运动轨迹并探测其中的环境情况。
- 基于手机内置加速度计的室内移动目标定位方法-201710258453.8
- 杜建超;李媛媛;李卫斌;肖莉;肖嵩 - 西安电子科技大学
- 2017-04-19 - 2019-06-21 - G01C21/14
- 本发明公开了一种基于手机内置加速度计的室内移动目标的定位方法，主要解决现有室内定位技术存在的定位系统部署复杂、占用存储空间大等问题。其实现步骤是：(1)采集加速度计数据；(2)构建加速度平均值矩阵；(3)计算待定位的移动目标的步长；(4)计算待定位的移动目标的方向角；(5)确定待定位的移动目标的位置。本发明通过使用手机内置加速度计，实现室内移动目标的定位的同时也提高了定位系统的便携性，构建加速度平均值矩阵，节省了加速度矩阵存储资源。
- 一种定位用脚环及室内外定位系统-201620343395.X
- 李明科;蒋孝勇 - 李明科
- 2016-04-22 - 2016-12-14 - G01C21/14
- 本实用新型公开了一种定位用脚环及室内外定位系统，该定位脚环包括左脚环和右脚环；所述左脚环作为信号发送端，包括第一主控制器、无线电发射模块、超声波发射模块、第一磁罗盘；所述右脚环作为信号接收处理端，包括第二主控制器、无线电接收模块、超声波接收模块、第二磁罗盘及无线通信模块。本定位用脚环，其通过将硬件集成在脚环上，方便拆装且携带方便、抗干扰能力强、可靠性高、稳定性强，且通用性高，无需复杂的安装连接，直接拆装适用于任何人，特别是针对儿童及老人；解决了现有定位方法硬件安装复杂、不便于携带、拆装不便，且干扰性较强、稳定性较弱及无法实现通用性的问题。
- 一种基于时序伪距差分推算移动目标位置的方法及装置-201410208504.2
- 施浒立;刘成 - 施浒立
- 2014-05-16 - 2016-10-19 - G01C21/14
- 本发明涉及一种基于时序伪距差分推算移动待测载体目标位置的方法及装置，该方法及装置通过求相邻时元间两伪距间的差值，推算求得在相邻时元间行进时用户的行进步距，利用步距和行进方向角实现从已知点位置推算出行人、运动载体等用户在行进时坐标位置的变化和行进轨迹。由于两相邻时元间两伪距的相关性好，求相邻时元间两伪距间的差值时，能消去信号生成、传输和接收时产生的等长时延偏差值；同时还可以采用相间隔时元间两伪距间的差值去消除位置推算时产生的累积误差，从而使这一方法具有较高的导航定位精度。该方法及装置突破了卫星导航需要四星定位的局限性，提出了欠星定位原理及算法，弥补了航位推算存在累积误差影响精度的致命缺陷。
- 一种室内外定位方法及定位系统、定位用脚环-201610253434.1
- 李明科;蒋孝勇 - 李明科
- 2016-04-22 - 2016-07-20 - G01C21/14
- 本发明公开了一种室内外定位方法及定位系统、定位用脚环，该方法包括以下步骤：（1）将脚环分别穿戴在左右脚踝上；所述脚环上设置有无线电收发模块、超声波收发模块及双磁罗盘；（2）基于超声波收发模块和无线电收发模块进行TDOA测距，获得行走周期内两脚之间的实时距离；（3）基于双磁罗盘进行航向角检测；（4）基于步骤（2）、（3）获得行人航迹的步幅di和航向角θi；（5）将步骤（4）的步幅di和航向角θi代入行人航迹推算的计算公式即北向坐标：
，东向坐标：
，即当前行人位置坐标。本发明通过将硬件集成在脚环上，方便拆装且携带方便、抗干扰能力强、可靠性高、稳定性强，且通用性高，无需复杂的安装连接，直接拆装适用于任何人。
- 一种基于行走轨迹推算的封闭舱室定位导航系统及其方法-201410294387.6
- 陈翔;许理研;王红兰;郭阳;匡磊;徐文超 - 华东师范大学;上海咏舆通信技术有限公司
- 2014-06-26 - 2014-10-01 - G01C21/14
- 本发明公开了一种基于行走轨迹推算的封闭舱室定位导航系统，包括：传感器装置，其实时地接收定位系统所处环境的加速度及方向属性，生成传感数据与加速度传感数据；数据处理装置，其与传感器装置连接，分别根据方向传感数据与加速度数据得到方向数据与位移数据，并对方向数据与位移数据进行整合得到位置信息；人机交互装置，其与数据处理装置连接，提供用户与定位系统的交互通道，用于接收用户输入的指令与实时输出位置信息。本发明利用MEMS传感器，以嵌入式系统为开发平台，具有开发成本较低，系统空间占用少，操作简单且不依赖外部设施，适合GPS信号较弱或无法接收卫星信号的封闭舱室环境下用户的定位需求。本发明还公开了一种基于行走轨迹推算的封闭舱室定位导航方法。
- 一种传感器辅助的终端组合定位方法及装置-201310431932.7
- 余彦培;刘曙光;刘军 - 重庆绿色智能技术研究院
- 2013-09-22 - 2013-12-25 - G01C21/14
- 本发明公开了一种传感器辅助的终端组合定位方法及装置，属于空间定位技术领域。本方法通过WLAN、WSN、GPS无线定位和卫星定位技术获得定位坐标，利用加速度计对待定位人员在本次定位和上次定位时间差之间的行走步数进行测量，并根据预估步长计算待定位人员的移动速度；通过滤波算法对本次定位结果进行滤波，得到本次定位的精确坐标和在各方向上的移动速度，将移动速度与上述定位技术相结合实现下一次定位。本发明所述方法在不增加硬件设施的情况下将定位精度由5～10m提升至3～5m，进而可大幅提升室内外无缝位置服务质量，扩展位置服务新业务，在公共安全、应急救援、生产安全、物联网、智慧城市等领域进行应用，取得重要的社会经济效益。
- 地下管线三维坐标综合测量工法-201310246161.4
- 张南;王学军;郑雅琼 - 上海置诚城市管网工程技术股份有限公司
- 2013-06-20 - 2013-09-25 - G01C21/14
- 本发明属于地下测量领域，提供了一种地下管线三维坐标综合测量工法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：采用GPS进行定位，测量所有已知的地下管线点位的坐标，做到一次性准确定位；步骤二：全站仪配合GPS进行定位，对GPS信号受到影响无法完成测量的情况下，在大地坐标系统内，进行测量所有已知的地下管线点位三维坐标；步骤三：GPS配合惯性陀螺仪进行定位，可以在空管内迅速完成全部地下管线数据的采集，通过计算机进行处理后，就可得到更加准确详细的管道三维坐标。本发明有效的解决了电缆挖断率高、适用性差、精确度低的问题。
- 附于载具的导航系统及其导航方法-201110071362.6
- 叶冠宏 - 昆达电脑科技（昆山）有限公司;神达电脑股份有限公司
- 2011-03-24 - 2012-09-26 - G01C21/14
- 一种附于载具的导航系统，所述的载具设有可使载具移动的一轮胎组，其中该系统包括：一磁性元件组、一磁性传感器组及一处理单元。磁性元件组分别对称设置于所述的载具；磁性传感器组对称设置于载具并用以感测该磁性元件组，以及分别于感测到磁性组件时输出一电压信号；磁性元件组及磁性传感器组其中之一设置于轮胎组并与该轮胎组同步运动；处理单元则接收磁性传感器组分别输出的电压信号，并根据接收到电压信号的次数及轮胎的一轮径，计算所述载具的一移动距离及一移动方向。
- 电子罗盘仪轨迹系统-201120008095.3
- 曾文;沈文杰;任哲;严东磊;郑英华 - 北京精英智通交通系统科技有限公司
- 2011-01-07 - 2011-10-26 - G01C21/14
- 一种电子罗盘仪轨迹系统，包括设置在被试车辆上的电子罗盘仪、车速传感器和用于计算车辆行驶位置和/或轨迹的数据处理器，所述电子罗盘仪和所述车速传感器的输出信号均接入所述数据处理器，还包括原点定位装置，所述原点定位装置包括相互配套的原点信号发生器和原点信号接收器，所述原点信号发生器设置在人为设定的地理原点处，所述原点信号接收器设置在所述被试车辆上，所述原点信号接收器的输出信号接入所述数据处理器。本实用新型安全、方便、准确度较高，适用于机动车驾驶员考试中被试车辆的行驶位置和轨迹的实时监测。
- 无线双计程式地下管线轨迹三维测量仪-201020299421.6
- 崔立建;乌效鸣;张大鹏;路桂英;张南;沈晶晶 - 上海置诚通信工程技术有限公司
- 2010-08-20 - 2011-05-04 - G01C21/14
- 一种无线双计程式地下管线轨迹三维测量仪机构，包括检测入管检测下位机和管口计程器，利用传感器和微处理器对数据进行处理，测量牵引绳行走的路程间接测量入管检测下位机的行程，所述的入管检测下位机，由前扶正机构、仪器仓和后扶正机构组成，所述的前、后扶正机构通过接口与仪器仓连接，其中，所述的扶正机构为带滚轮的笼爪式径向伸缩机构，该径向伸缩机构一端设置固定接口连接仪器仓，前扶正器与牵引绳连接，后扶正器上安装多个霍尔元件；所述的管口计程器为管口光电编码器计程器；所述的传感器包括姿态传感器组和计程传感器组，姿态传感器组通过A/D转换器与微处理器连接；计程传感器组通过计程模块与微处理器连接，微处理器将数据存储或与PC机进行数据交换。
- 通讯行业小口径地下管线精确测量仪-201010258837.8
- 崔立建;乌效鸣;张大鹏;路桂英;张南;沈晶晶 - 上海置诚通信工程技术有限公司
- 2010-08-20 - 2011-01-05 - G01C21/14
- 本发明涉及一种通讯行业小口径地下管线精确测量仪，主要用于内径32～40mm的非开挖地下管道验收检测，也可用于该内径范围内的其它管线的空间轨迹测量。一种通讯行业小口径地下管线精确测量仪机构，由入管检测下位机和管口计程器和小型卷扬机构成，通过测量缆绳行走的路程间接测量入管检测下位机的行程，所述的入管检测下位机，由前轮组、仪器仓和后轮组同轴固定连接构成，其中，每个轮组上至少设置三个滚轮周向均布，当轮组上设置有与牵引绳连接的连接部件时，作为前轮组，反之作为后轮组；所述的仪器仓外观为密封设计的管状结构，密封耐压0.3MPa，内部安装电路板及传感器。入管检测下位机在地下管线中穿行顺畅。
- 导航和检查系统-200680007275.1
- 艾伦·舒尔曼 - 艾伦·舒尔曼
- 2006-01-06 - 2008-03-05 - G01C21/14
- 一种从移动车辆检测地理空间内状况变化的方法。结合GPS坐标以及所述地理空间的GPS坐标，记录所述地理空间的图像。一边从移动的车辆穿越相同的地理空间，一边访问路线的GPS坐标。通过搭配记录图像上的GPS数据与经穿越的地理空间的GPS数据，重放记录图像，从而同时观看记录图像与正在穿越的地理空间。正在穿越的观察者在移动车辆内可以比较记录图像与正在穿越的地理空间的图像，以便标识出变化的状况。
- 专利分类
