您所在的位置: 成果库 基于异构无人系统相互观测的同时定位与地图构建方法

基于异构无人系统相互观测的同时定位与地图构建方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-13 15:46:40

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-10-25 17:30:22
本发明涉及基于异构无人系统相互观测的同时定位与地图构建方法,智能交通。所述方法的一种实施方式是用于解决无人车和无人机在同一时空范围内联合执行任务(如巡检、运送货物、勘察)时,在不依赖于GNSS和RTK等外部信息,仅使用机载/车载感知设备的条件下,通过无人机与无人车之间对环境和彼此的观测来实现准确定位,使得无人车和无人机协作的定位精度优于单机定位精度,为执行进一步的高精度的操作提供定位信息。

1.基于异构无人系统相互观测的同时定位与地图构建方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:S100、使第一机器人静止于临界区域,使第二机器人位于探索区域,第一机器人具有第一双目相机,第二机器人具有第二双目相机;S200、基于第一双目相机、第二双目相机两者的深度图像,建立占据栅格地图,检测探索区域的障碍物,并生成安全区域;S300、在安全区域内进行路径规划,基于探索区域中第二双目相机的实时视野以及第二机器人与第一机器人之间的相对位置,调整路径,直至第二机器人移动至新的临界区域,完成探索区域的地图构建;所述临界区域为第一机器人或第二机器人能够使自身相对所在环境处于静止状态的区域,所述探索区域为需要建立地图的区域。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括下述步骤:S400、若还存在探索区域,则使第二机器人为第一机器人静止于临界区域,使第一机器人为第二机器人,进入新的探索区域,返回步骤S200。

基于异构无人系统相互观测的同时定位与地图构建方法具有广泛的应用前景,特别是在领域如自动驾驶、智能交通、军事、紧急救援和环境监测等方面。以下是一些应用前景:

  1. 自动驾驶和智能交通: 这种方法可以在自动驾驶汽车中应用,提供更高的定位准确性和地图精度,从而增加道路安全性,改善交通管理和导航系统。

  2. 智能运输和物流: 在物流和货运领域,这种技术可以用于实时监控货物位置、管理车队、提高物流效率,并减少交通拥堵。

  3. 军事应用: 军事部门可以使用异构无人系统进行侦察、目标追踪和地图构建,有助于提高作战效率和军事情报的质量。

  4. 紧急救援: 在灾害和紧急救援情境中,这种方法可以帮助救援人员更好地了解灾情,精确定位被困人员,并规划救援行动。

  5. 环境监测: 这种技术可用于监测自然灾害、森林火灾、海洋生态系统、气象条件和空气质量,有助于环境保护和资源管理。

  6. 建筑和城市规划: 在建筑和城市规划中,可以使用这种方法来创建高精度地图,帮助规划师和建筑师更好地理解地理空间,并提供更精确的测绘数据。

  7. 农业和农村发展: 农业部门可以使用这种技术来监测农田状况、作物生长和土壤质量,以改善农业生产和土地管理。

  8. 野外探险和旅游: 用于定位和地图构建的技术对于户外探险和旅游也具有应用潜力,可提供安全导航、地理信息和位置感知。

  9. 科学研究: 在科学研究领域,这种方法可以用于研究地球和其他行星表面的地理特征,以及海洋和大气的观测。

  10. 教育和培训: 这项技术可以用于教育和培训,帮助学生和专业人员学习地理信息系统(GIS)和地图制作技术。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力,推动我国自主知识产权新工业的建立,成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统,由九个研究平台,国科大深圳先进技术学院,多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究,促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

基于异构无人系统相互观测的同时定位与地图构建方法可以产生多种效益,包括但不限于以下几个方面:


  1. 高精度的地理信息数据: 这种方法能够生成高精度的地理信息数据,包括地图、定位信息和环境特征。这些数据对各种应用至关重要,如自动驾驶、精确导航、军事侦察等。

  2. 改进决策制定: 高精度的地理信息数据有助于政府、企业和个人更好地理解地理空间,从而更明智地制定决策,优化资源分配,提高效率。

  3. 提高安全性和减少风险: 在自动驾驶、紧急救援和军事应用中,高精度的地理信息可以提高安全性,减少事故风险,提高生命安全。

  4. 提高运输效率: 通过更准确的导航和物流管理,这种方法可以降低交通拥堵、减少燃料消耗,提高物流和运输效率。

  5. 环境监测和资源管理: 高精度的地理信息数据可用于监测环境状况,改进资源管理,推动环保和可持续发展。

  6. 提高科学研究: 科学家可以利用这些数据来研究地球和其他行星表面的地理特征,探索自然界的奥秘。

  7. 改善紧急救援: 在灾害和紧急救援情境中,高精度的地理信息可以提高救援人员的效率,帮助他们更好地定位受困人员。

  8. 优化城市规划: 政府和城市规划者可以利用高精度地理信息来改进城市规划,包括基础设施建设和土地利用规划。

  9. 增强军事能力: 军事部门可以使用这种技术来提高军事情报的质量,帮助作战指挥和目标追踪。

  10. 教育和培训: 这项技术可用于教育和培训,帮助学生和专业人员学习地理信息系统(GIS)和地图制作技术。

技术转让

可以采用多种方式,包括技术授权、合作开发、咨询服务和定制解决方案提供等。成果的成功转化可以创造商业机会,同时也有助于社会和经济的发展。