申请/专利权人：中国人民解放军陆军工程大学;南京理工大学

申请日：2021-11-16

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN114061573B

主分类号：G01C21/16

分类号：G01C21/16;G01S17/86

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.03.08#实质审查的生效;2022.02.18#公开

摘要：本发明公开了一种地面无人车辆编队定位装置及方法，该装置包括：数据传输单元，用于获取环境场景采集数据并发送；环境感知单元，用于探测障碍物，生成环境场景采集数据；数据处理控制单元，用于对环境场景采集数据进行处理，将惯导数据由经纬度向笛卡尔坐标系进行转化，进行轮式机器人平台之间的相对位置计算，将相对位置换算成笛卡尔坐标系中的XY值坐标，并XY值坐标与惯性导航单元所转化的XY坐标进行数据融合，得到最终轮式机器人平台的真实目标，确定编队中的每辆轮式机器人平台的位置；移动搭载平台，用于搭载地面无人车辆编队控制装置的其他单元；惯性导航单元，用于进行自主导航和定位，获取轮式机器人平台的当前距离信息。

主权项：1.一种地面无人车辆编队定位装置，其特征在于，设置于轮式机器人平台，具体包括：数据传输单元，安装在移动搭载平台的车体中间的位置，用于获取环境感知单元生成的环境场景采集数据，并发送到数据处理控制单元；环境感知单元，安装在轮式机器人平台的顶部，用于探测所述轮式机器人平台周围的障碍物，基于探测到的障碍物生成环境场景采集数据；数据处理控制单元，安装在移动搭载平台的车体中间的位置，用于对所述环境场景采集数据进行处理，将惯性导航单元提供的惯导数据由经纬度向笛卡尔坐标系进行转化，根据所述环境场景采集数据进行轮式机器人平台之间的相对位置的计算，将所述相对位置换算成轮式机器人平台在其所属的笛卡尔坐标系中的XY值坐标，并得到所述XY值坐标与惯性导航单元所转化的XY坐标进行数据融合，得到最终轮式机器人平台的真实目标，确定编队中的每辆轮式机器人平台的位置，具体用于：对轮式机器人平台周围环境的点云进行聚类：随机在点云中找到某点P0，在P0周围构建kd-tree来找到离它最近的点，判断是否与P0的具体是否小于一个阈值，如果小于，则加入P0，成为聚类Q0，以此类推循环，直到所有的点都有了归属的一个大集合；根据车辆编队的相对位置确定周围车辆编队中其他轮式机器人平台；对所述其他轮式机器人平台所属的障碍物的几何空间体进行滤波后求其质心来确定轮式机器人平台之间的相对位置；将轮式机器人平台之间的相对位置换算成无人车在无人车所属的笛卡尔坐标系中的XY值坐标：取出当前无人车的航向角θ信息作为依据，使用三维空间中刚体坐标旋转平移的转换公式，将无人车的位置加上其他车相对本车的位置作为补偿来确定XY值坐标；将激光雷达所得到的转化后的XY值坐标与惯导所转化的XY坐标进行数据融合得到最终小车的真实目标：即将两个值的各部分分别取平均值作为最后的小车编队的XY坐标，确定车辆编队中的每辆轮式机器人平台的位置；移动搭载平台，设置于所述轮式机器人平台上，用于搭载地面无人车辆编队控制装置的其他单元；惯性导航单元，安装在移动搭载平台的车体中间的位置，用于进行轮式机器人平台的自主导航和定位，获取轮式机器人平台的当前距离信息。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国人民解放军陆军工程大学;南京理工大学 地面无人车辆编队定位装置及方法

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