CN117554990B 基于激光雷达slam定位导航的方法及其无人机系统 （北京氢源智能科技有限公司）

请求不公布姓名请求不公布姓名基于激光雷达SLAM定位导航的方法及其无本发明公开了一种基于激光雷达SLAM定位信息结合三维地图模型信息融合生成当前的位和系统可在室内或任何不具备卫星GPS信号接收2(5)、结合上一帧的激光雷达位姿和运动信息与当前帧的激光雷达位姿和运动信息生(6)、结合上一帧的IMU位姿和运动信息与当前帧的IMU位姿和运动信息生成第二运动所述步骤(7)中的将比较误差与激光SLAM标定误差进行比较还包括步骤(2)中的对采集到的点云数据进行滤波和4.一种基于激光雷达SLAM定位导航的无人机系统，其特征在于，包括所述三维激光SLAM系统(100)还包括激光信息采集单元(110)和激光信息处理单元所述激光信息采集单元(110)用于为三维激光SLAM系统(100)采集信息，包括IMU单元所述IMU单元(111)用于为三维激光SLAM系统(100)提供预测位3所述激光雷达(112)用于采集周围环境的点多传感器融合模块(180)，用于根据SLAM数据处理模块获得的运动位姿信息结合三维所述雷达解算模块(141)用于对滤波之后的点云数据进行解算，得到对应的激光雷达所述轨迹生成模块(142)用于结合连续两帧的激光雷达位姿和运动信息生成无人机第所述激光雷达融合模块(145)根据轨迹比较模块的比较结果融合IMU单元(111)与激光所述地图更新模块(160)用于根据当前帧周围环境的局部地图信息实时更新三维激光所述全局地图融合模块(170)用于融合全部的局部地图信息生成所述的全局三维地图所述标定模块(144)用于根据轨迹比较模块的比较结果实时修正IMU单元(111)误差；当比较误差大于预设的激光SLAM标定误差时，将当前帧的IMU位姿和运动信息修改为当前5.如权利要求4所述的基于激光雷达SLAM定位导航的无人机系统，其特征在于，当有三维激光SLAM系统(100)提供预测位姿和运动信息还包括IMU单元(111)先采集里程信息，45[0011](5)、结合上一帧的激光雷达位姿和运动信息与当前帧的激光雷达位姿和运动信[0012](6)、结合上一帧的IMU位姿和运动信息与当前帧的IMU位姿和运动信息生成第二[0020]优选的，所述步骤7中的将比较误差与激光SLAM标定误差进行比较还包括以下步和运动信息结合GPS信号和/或RTK信号得到带有地球坐标[0026]所述激光信息采集单元用于为三维激光SLAM系统采集信息，包括IMU单元和至少6[0035]所述轨迹生成模块用于结合连续两帧的激光雷达位姿和运动信息生成无人机第[0037]所述激光雷达融合模块根据轨迹比较模块的比较结果融合IMU单元与激光雷达输[0043]优选的，所述为三维激光SLAM系统提供预测位姿和运动信息还包括IMU单元先采为SLAM系统的输入信息避免了无GPS信号时无法获取当前运动方向的问题，提高系统自主7[0057](5)、结合上一帧的激光雷达位姿和运动信息与当前帧的激光雷达位姿和运动信[0058](6)、结合上一帧的IMU位姿和运动信息与当前帧的IMU位姿和运动信息生成第二[0062]在本发明实施例中，所述步骤2中的对采集到的点云数据进行滤波和预处理还包[0066]在本发明实施例中，所述步骤7中的将比较误差与激光SLAM标定误差进行比较还的融合位姿和运动信息结合GPS信号和/或RTK信号得到带有地球坐标系的融合位姿和运动8为本发明实施例中的基于激光雷达SLAM定位导航的无人机系统模块图包括三维激光SLAM[0071]所述三维激光SLAM系统100还包括激光信息采集单元110和激光信息处理单元[0072]所述激光信息采集单元110用于为三维激光SLAM系统100采集信息，包括IMU单元[0078]和多传感器融合模块180，用于根据SLAM数据处理模块获得的运动位姿信息结合[0080]所述雷达解算模块141用于对滤波之后的点云数据进行解算，得到对应的激光雷[0081]所述轨迹生成模块142用于结合连续两帧的激光雷达位姿和运动信息生成无人机对获得的比较误差与预设的激光SLAM标定误[0083]所述激光雷达融合模块145根据轨迹比较模块的比较结果融合IMU单元111与激光[0085]地图更新模块160，用于根据当前帧周围环境的局部地图信息实时更新三维激光[0086]全局地图融合模块170，用于融合全部的局部地图信息生成所述的全局三维地图光雷达融合模块输出的位姿信息和运动信息、GPS和/或RTK位置信息以及当前更新地图信[0089]优选的，所述为三维激光SLAM系统100提供预测位姿和运动信息还包括IMU单元9[0092]所述预处理模块132用于对滤波之后的点云数据进行初步处理，得到临时局部地[0095]所述局部规划模块220用于对预处理后得到的实时的局部地图信息规划全局最佳[0097]在本发明实施例中的一种基于激光雷达SLAM定位导航的无人机系统总体运行情[0098]IMU单元111获取三维激光SLAM系统100的里程信息，通过无人机惯性里程计运动[0099]滤波模块131对采集到的点云数据进行降噪、去除异常点和减少多余的点云数据[0100]预处理模块132对滤波后的点云数据进行初步处理得到临时局部地图信息并输出[0101]雷达解算模块141对滤波之后的点云数据解算，得到当前帧的激光雷达位姿和运运动信息输出到轨迹生成模块142，将当前帧在激光系统中的周围环境的局部地图信息输[0102]地图更新模块160实时更新连续两帧的局部地图信息并输出给全局地图融合模块[0104]轨迹生成模块142结合上一帧的激光雷达位姿和运动信息与当前帧的激光雷达位动信息替换为当前帧的激光雷达位姿和运动信息，若第一比较误差小于激光SLAM标定误[0108]全局规划模块210根据用户指定的位置、地图更新信息和融合位姿和运动信息规[0109]局部规划模块220根据激光信息处理单元中的预处理模块发送的实时的局部地图信息与全局规划模块210输出的数据规划出局部最佳航行路径，并与最佳航行路径比较取为SLAM系统的输入信息避免了无GPS信号时无法获取当前运动方向的问题，提高系统自主[0113]同时本发明可基于三维激光雷达扫描出的地