天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
针对复杂场景下大空间室内高精度导航应用, 提出一种基于工作空间测量定位系统(wMPS)和激光雷达的组合建图、定位算法。采用wMPS对激光雷达位姿进行精确估计, 融合激光雷达点云数据完成栅格地图的绘制, 使得机器人在导航时能够识别周围环境信息; 考虑到导航时容易缺失wMPS测量信息的情况, 根据雷达获得的实时数据与栅格地图通过粒子滤波算法反算雷达的位姿; 最后将粒子滤波的结果进行线性卡尔曼滤波处理, 并进行算法仿真与实验。仿真与实验结果表明：组合导航系统保证了地图的可靠性和动态导航精度, 大大提升了系统的整体性能。
测量 工作空间测量定位系统 粒子滤波 卡尔曼滤波 激光雷达 组合导航 激光与光电子学进展
2018, 55(10): 101201
1 天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
2 神华神东煤炭集团有限责任公司, 神木 719315
3 上海力信测量技术有限公司, 上海 201203
针对煤矿井下掘进机实时位姿自动检测的难题, 通过分析比较现有几种位姿测量方法的优缺点, 提出了一种基于视觉/惯导的掘进机位姿组合测量方法。该方法通过激光捷联式惯导系统得到掘进机的姿态信息、单目视觉测量掘进机的位置信息, 从而实现掘进机实时位姿的5自由度测量。依托大柳塔煤矿的快掘设备对该方法进行了实验验证。结果表明, 姿态测量精度为0.1°, 静态漂移的标准差不大于0.25°, 位置定位精度优于1cm。该方法能够用于掘进机实时位姿测量, 具有广阔的工程应用前景。
测量与计量 视觉测量 捷联式惯性导航系统 单目视觉 位置与姿态 自由度 measurement and metrology vision measurement strapdown inertial navigation system monocular vision position and attitude degree-of-freedom
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
提出了一种基于光电扫描和捷联惯性导航系统(SINS)的组合导航算法。基于实际测量结果，对车间测量定位系统(wMPS)动态测量数据进行时间序列分析，证明了wMPS动态测量误差可以通过一阶自回归过程建模。基于SINS的误差模型和wMPS动态测量误差的时间序列分析结果，建立了室内组合导航系统卡尔曼滤波模型，并进行了算法仿真实验。仿真结果表明，组合导航系统同时具有SINS的高数据率和wMPS的高精度，系统整体性能得到了极大提升。
测量 光电扫描 捷联惯性导航系统 组合导航 卡尔曼滤波 时间序列分析 激光与光电子学进展
2016, 53(10): 101201
