技术领域
[0001] 本发明属于导航定位技术领域,特别是指一种基于多传感器状态的室内外无缝定位切换方法。
相关背景技术
[0002] 利用无人平台执行任务是未来的一种发展趋势,通过无人平台在城市建筑空间环境执行任务可以提高效率,降低人工成本,减少危险任务的人员伤亡。通过无人平台执行任务需要解决的首要问题是不同应用场景下的连续可靠定位。
[0003] 目前,无人平台主要依赖于GNSS提供精确可靠的位置服务,由于城市建筑空间具有复杂电磁干扰以及信号遮挡的特性,无人平台仅依赖GNSS无法保障多应用场景下自身连续可靠定位能力。未解决无人平台室内外连续可靠定位能力,常见的方法为在室内提前搭建定位基础设施解决室内外无缝定位问题。上述方法仅适用于合作条件下的城市建筑空间,在面临城市建筑空间侦察救援等危特任务时无法提前搭建室内定位基础设施,因此,解决无人平台在未知城市建筑空间环境下的室内外无缝定位问题尤为重要。
具体实施方式
[0023] 以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
[0024] 如图1所示,一种基于多传感器状态的室内外无缝定位切换方法,本方法可面向基于无人平台执行室内、城市峡谷等环境的搜救、巡检应用场景,可以实现无人平台室内外连续定位。该方法包括以下步骤:
[0025] (1)在室外空旷区域展开多个无人平台,包括1个主节点无人平台、4个室外锚节点无人平台、4个室内锚节点无人平台以及1个任务节点无人平台。每个无人平台均搭载有室内外无缝通信定位一体化模块,室内外无缝通信定位一体化模块包括高精度卫星导航定位传感器、自组网通信定位传感器、视觉自主定位传感器以及核心主控单元;主节点无人平台布设在室外空旷区域,通过接收卫星导航定位信号获取自身绝对位置信息,并在绝对定位精度收敛到目标值后,广播RTK差分数据;
[0026] (2)将上室外锚节点、室内锚节点及任务节点无人平台的室内外无缝通信定位一体化模块上电,并初始化高精度卫星导航定位传感器、自组网通信定位传感器、视觉自主定位传感器以及核心主控单元,通过核心主控单元读取传感器状态信息以及通信网络内数据;室外锚节点和室内锚节点向目标点集结并进行锚点部署;具体来说:
[0027] (201)室外锚节点、室内锚节点的核心主控单元在获取主节点广播RTK差分数据后,将RTK差分数据写入高精度卫星导航定位传感器并获取自身位置信息,并向预设的目标点集结;
[0028] (202)到达目标点后,室外锚节点在目标点室外空旷区域悬停,室内锚节点通过室外锚节点广播的自组网信号进行自组网定位,并向室内区域推进,进入室内环境后根据预设的几何结构进行锚点部署;
[0029] (3)任务节点的室内外无缝通信定位一体化模块在获取传感器状态信息以及通信网络内数据后进行自身所处环境判断,并进行定位方式切换;具体来说:
[0030] (301)任务节点的室内外无缝通信定位一体化模块通过核心主控单元进行定位信号侦收监视,当接收到RTK差分数据,并且高精度卫星导航定位传感器状态信息中显示不少于五颗卫星的导航定位信号时,判断为室外空旷区域,并对高精度卫星导航定位传感器状态信息中的定位精度标识位进行判别,如果定位精度标识位为可用状态,则采用高精度RTK定位方式获取自身绝对位置信息;
[0031] (302)当任务节点的室内外无缝通信定位一体化模块的高精度卫星导航定位传感器状态信息指示卫星数量少于五颗,或者定位精度标识位指示定位精度不可用时,若侦收到自组网定位信号,并且自组网通信定位传感器状态信息定位标识位指示定位精度可用,则切换为自组网定位方式,判断为室内室外过渡区域;
[0032] (303)当任务节点的室内外无缝通信定位一体化模块的高精度卫星导航定位传感器状态信息指示卫星数量为零,并且组网通信定位传感器定位标识位指示定位精度不可用,或者无法接收到组网信号时,则转换为视觉自主定位方式,判断为室内区域。
[0033] 总之,本发明实现了不依赖于预先部署定位基础设施的室内外无缝定位,具备卫星导航定位、自组网定位以及视觉自主定位能力,并且可根据环境或者应用场景变换进行定位方式自适应切换,实现复杂环境下的自适应定位。
[0034] 本发明可用于无人机、无人车、人员设备等在城市建筑空间复杂环境下的侦察救援,以及恶劣地势条件下的电力巡检。