專利名稱：一種應(yīng)用于無人車的gis數(shù)據(jù)獲取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及一種應(yīng)用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法。
背景技術(shù)：
目前地理信息系統(tǒng)在無人車領(lǐng)域的研究主要集中在城市車輛交通中，針對(duì)野外復(fù)雜環(huán)境下GIS (地理信息系統(tǒng))數(shù)據(jù)獲取的研究較少。目前通用的地理信息系統(tǒng)提供的地理數(shù)據(jù)主要針對(duì)自然特征，具體描述地理實(shí)體的空間特性和屬性特性，難以滿足無人車野外復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用需求。無人車除了需要這些基本屬性外，還需要具體空間和對(duì)象的可通行性、可隱蔽性等特性，并且對(duì)數(shù)據(jù)精度也有更 高的要求。通用地理信息系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)更新能力限制了其在無人車導(dǎo)航上的應(yīng)用。地理信息是動(dòng)態(tài)變化的，但是地理信息系統(tǒng)受其成本和數(shù)據(jù)更新手段的影響，動(dòng)態(tài)更新能力有限，所提供的地理信息難以滿足無人車實(shí)時(shí)性的需求。尤其在野外條件下，由于地理信息采集的時(shí)間間隔比較長(zhǎng)，采集到的數(shù)據(jù)精細(xì)度不夠，導(dǎo)致已有的地理信息數(shù)據(jù)源與無人車的要求有一定的差距。因此，由于地理信息的滯后和不適用而導(dǎo)致地理信息能提供的幫助會(huì)受到很大的制約。這就需要研究GIS數(shù)據(jù)獲取方法，使得無人車能在作業(yè)的同時(shí)對(duì)地理信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，以便為無人車的行駛提供輔助信息。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法，該方法通過對(duì)無人車獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理，獲取GIS數(shù)據(jù)。本發(fā)明的應(yīng)用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法的步驟為步驟一點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)車載3D激光雷達(dá)定時(shí)對(duì)無人車的周圍環(huán)境進(jìn)行360°掃描,每次掃描完成后將掃描形成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)發(fā)送給無人車上的數(shù)據(jù)處理單元，所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)中各目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)以無人車為坐標(biāo)基點(diǎn)；所述數(shù)據(jù)處理單元接收3D激光雷達(dá)發(fā)送的點(diǎn)云數(shù)據(jù)后，采集車載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和車載GPS中的檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的所有目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)云配準(zhǔn)；所述車載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)檢測(cè)無人車的偏航角Qyaw、俯仰角Qpitd1、橫滾角0 11;所述車載GPS獲檢測(cè)無人車在地理坐標(biāo)系下的坐標(biāo)XePS，YePS，Zeps，其中(XGPS，Yeps)為無人車的平面坐標(biāo)，Zeps為無人車所在地面的海拔高度。設(shè)當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)云配準(zhǔn)的目標(biāo)點(diǎn)為M,點(diǎn)云數(shù)據(jù)中目標(biāo)點(diǎn)M的三維坐標(biāo)為(XlasOT，Y 7 ) ·
丄laser， lasers 9則目標(biāo)點(diǎn)M在地理坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)(X，Y，Z)為
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法，其特征在于 步驟一點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn) 車載3D激光雷達(dá)定時(shí)對(duì)無人車的周圍環(huán)境進(jìn)行360°掃描，每次掃描完成后將掃描形成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)發(fā)送給無人車上的數(shù)據(jù)處理單元，所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)中各目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)以無人車為坐標(biāo)基點(diǎn)；所述數(shù)據(jù)處理單元接收3D激光雷達(dá)發(fā)送的點(diǎn)云數(shù)據(jù)后，采集車載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和車載GPS中的檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的所有目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)云配準(zhǔn)；所述車載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)檢測(cè)無人車的偏航角eyaw、俯仰角0pitdl、橫滾角0 11;所述車載GPS獲檢測(cè)無人車在地理坐標(biāo)系下的坐標(biāo)XGPS，Ygps, Zffs，其中XGPS，Ygps為無人車的平面坐標(biāo)，Zgps為無人車所在地面的海拔高度； 設(shè)當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)云配準(zhǔn)的目標(biāo)點(diǎn)為M,點(diǎn)云數(shù)據(jù)中目標(biāo)點(diǎn)M的三維坐標(biāo)為(XlasOT, Ylaser, 則目標(biāo)點(diǎn)M在地理坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)(X，Y，Z)為
2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法，其特征在于，所述步驟二中設(shè)定柵格的邊長(zhǎng)為無人車寬度的1/3-1/2。
3.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法，其特征在于，所述步驟三中設(shè)定等值距為無人車寬度的1/3-1/2。
4.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法，其特征在于，所述步驟四中查詢步驟三所形成的等值面的高程值前，選取以無人車為中心，設(shè)定半徑范圍內(nèi)的等值面為有效面對(duì)象；然后查詢有效面對(duì)象的高程值。
5.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法，其特征在于，所述無人車的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)依據(jù)存儲(chǔ)的等值面的矢量圖實(shí)時(shí)進(jìn)行地理數(shù)據(jù)的更新。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法，適用于無人車GIS的動(dòng)態(tài)更新。該方法通過車載3D激光雷達(dá)獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，對(duì)無人車的行駛提供輔助信息。同時(shí)結(jié)合車載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和車載GPS的檢測(cè)數(shù)據(jù)，設(shè)定相應(yīng)參數(shù)來提取空間地理數(shù)據(jù)，并且這些地理數(shù)據(jù)的提取可以實(shí)時(shí)進(jìn)行，大大提高了地理數(shù)據(jù)的更新效率，同時(shí)結(jié)合GIS強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理功能，獲得的地理數(shù)據(jù)可為無人車的自主行駛提供幫助。
文檔編號(hào)G01S17/93GK102998679SQ20121048511
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月25日
發(fā)明者王美玲, 于泳, 楊強(qiáng)榮 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)