專利名稱：一種應用于無人車的gis數(shù)據(jù)獲取方法
技術領域：
發(fā)明涉及一種應用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法。
背景技術：
目前地理信息系統(tǒng)在無人車領域的研究主要集中在城市車輛交通中，針對野外復雜環(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)主要針對自然特征，具體描述地理實體的空間特性和屬性特性，難以滿足無人車野外復雜環(huán)境的應用需求。無人車除了需要這些基本屬性外，還需要具體空間和對象的可通行性、可隱蔽性等特性，并且對數(shù)據(jù)精度也有更 高的要求。通用地理信息系統(tǒng)的動態(tài)更新能力限制了其在無人車導航上的應用。地理信息是動態(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，動態(tài)更新能力有限，所提供的地理信息難以滿足無人車實時性的需求。尤其在野外條件下，由于地理信息采集的時間間隔比較長，采集到的數(shù)據(jù)精細度不夠，導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致地理信息能提供的幫助會受到很大的制約。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)的同時對地理信息進行動態(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)明提供一種應用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法，該方法通過對無人車獲取點云數(shù)據(jù)的處理，獲取GIS數(shù)據(jù)。本發(fā)明的應用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法的步驟為步驟一點云數(shù)據(jù)配準車載3D激光雷達定時對無人車的周圍環(huán)境進行360°掃描,每次掃描完成后將掃描形成的點云數(shù)據(jù)發(fā)送給無人車上的數(shù)據(jù)處理單元，所述點云數(shù)據(jù)中各目標點的三維坐標以無人車為坐標基點；所述數(shù)據(jù)處理單元接收3D激光雷達發(fā)送的點云數(shù)據(jù)后，采集車載慣性導航系統(tǒng)和車載GPS中的檢測數(shù)據(jù)對點云數(shù)據(jù)中的所有目標點進行點云配準；所述車載慣性導航系統(tǒng)檢測無人車的偏航角Qyaw、俯仰角Qpitd1、橫滾角0 11;所述車載GPS獲檢測無人車在地理坐標系下的坐標XePS，YePS，Zeps，其中(XGPS，Yeps)為無人車的平面坐標，Zeps為無人車所在地面的海拔高度。設當前進行點云配準的目標點為M,點云數(shù)據(jù)中目標點M的三維坐標為(XlasOT，Y 7 ) ·
丄laser， lasers 9則目標點M在地理坐標系下的三維坐標(X，Y，Z)為
權利要求
1.一種應用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法，其特征在于 步驟一點云數(shù)據(jù)配準 車載3D激光雷達定時對無人車的周圍環(huán)境進行360°掃描，每次掃描完成后將掃描形成的點云數(shù)據(jù)發(fā)送給無人車上的數(shù)據(jù)處理單元，所述點云數(shù)據(jù)中各目標點的三維坐標以無人車為坐標基點；所述數(shù)據(jù)處理單元接收3D激光雷達發(fā)送的點云數(shù)據(jù)后，采集車載慣性導航系統(tǒng)和車載GPS中的檢測數(shù)據(jù)對點云數(shù)據(jù)中的所有目標點進行點云配準；所述車載慣性導航系統(tǒng)檢測無人車的偏航角eyaw、俯仰角0pitdl、橫滾角0 11;所述車載GPS獲檢測無人車在地理坐標系下的坐標XGPS，Ygps, Zffs，其中XGPS，Ygps為無人車的平面坐標，Zgps為無人車所在地面的海拔高度； 設當前進行點云配準的目標點為M,點云數(shù)據(jù)中目標點M的三維坐標為(XlasOT, Ylaser, 則目標點M在地理坐標系下的三維坐標(X，Y，Z)為
2.如權利要求1所述的一種應用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法，其特征在于，所述步驟二中設定柵格的邊長為無人車寬度的1/3-1/2。
3.如權利要求1所述的一種應用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法，其特征在于，所述步驟三中設定等值距為無人車寬度的1/3-1/2。
4.如權利要求1所述的一種應用于無人車的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，設定半徑范圍內(nèi)的等值面為有效面對象；然后查詢有效面對象的高程值。
5.如權利要求1所述的一種應用于無人車的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)庫依據(jù)存儲的等值面的矢量圖實時進行地理數(shù)據(jù)的更新。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應用于無人車的GIS數(shù)據(jù)獲取方法，適用于無人車GIS的動態(tài)更新。該方法通過車載3D激光雷達獲取點云數(shù)據(jù)，對無人車的行駛提供輔助信息。同時結(jié)合車載慣性導航系統(tǒng)和車載GPS的檢測數(shù)據(jù)，設定相應參數(shù)來提取空間地理數(shù)據(jù)，并且這些地理數(shù)據(jù)的提取可以實時進行，大大提高了地理數(shù)據(jù)的更新效率，同時結(jié)合GIS強大的空間數(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G01S17/93GK102998679SQ20121048511
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月25日 優(yōu)先權日2012年11月25日
發(fā)明者王美玲, 于泳, 楊強榮 申請人:北京理工大學