[发明专利]一种矿井下多传感器融合的外部参数标定及精准定位方法有效
| 申请号： | 201910806408.0 | 申请日： | 2019-08-29 |
| 公开（公告）号： | CN110514225B | 公开（公告）日： | 2021-02-02 |
| 发明（设计）人： | 李猛钢;朱华 | 申请（专利权）人： | 中国矿业大学 |
| 主分类号： | G01C25/00 | 分类号： | G01C25/00;G01S7/497;G01S5/02 |
| 代理公司： | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人： | 施昊 |
| 地址： | 221116 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种矿井下多传感器融合的外部参数标定及精准定位方法，外部参数标定的步骤：获取井巷内各UWB锚节点在世界坐标系下的绝对位置，获取各个传感器的观测信息；确定激光雷达传感器与惯性测量单元之间的旋转外参，并自动判断旋转标定过程是否完成；构建基于滑动窗口的线性估计器，估计相关状态量，并自动判断线性估计器是否收敛；利用估计出的UWB锚节点在局部坐标系下的位置坐标，与UWB锚节点在世界坐标系下的绝对位置坐标进行对齐，确定局部坐标系与世界坐标系之间的外参变换；输出所有估计的参数值。本发明能够实现在线实时或间歇性的外部参数自动标定，并精准构建地图及定位。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 矿井 传感器 融合 外部 参数 标定 精准 定位 方法 | ||
【主权项】：
1.一种矿井下多传感器融合的外部参数标定方法，其特征在于，所述多传感器包括激光雷达传感器、惯性测量单元和超宽带模组，所述超宽带模组包括UWB移动节点和若干UWB锚节点，所述激光雷达传感器、惯性测量单元和UWB移动节点分别设置在井下移动设备上，所述若干UWB锚节点分布于井巷内不同位置；该外部参数标定方法如下：/n(1)获取井巷内各UWB锚节点在世界坐标系下的绝对位置，获取各个传感器的观测信息；/n(2)控制井下移动设备进行包含一定旋转的运动，确定激光雷达传感器与惯性测量单元之间的旋转外参，并自动判断旋转标定过程是否完成；/n(3)构建基于滑动窗口的线性估计器，估计重力的方向、各UWB锚节点在局部坐标系下的位置、激光雷达传感器与惯性测量单元之间的平移外参、UWB移动节点与惯性测量单元之间的平移外参、惯性测量单元在局部坐标系下的位置和速度，并自动判断线性估计器是否收敛；/n(4)利用估计出的UWB锚节点在局部坐标系下的位置坐标，与UWB锚节点在世界坐标系下的绝对位置坐标进行对齐，确定局部坐标系与世界坐标系之间的外参变换；/n(5)输出世界坐标系下所有估计的参数值。/n
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