[发明专利]车载多传感器紧耦合融合定位方法、系统、存储介质及车辆

权利要求书

1.一种车载多传感器紧耦合融合定位方法，包括以下步骤：

步骤1.获取激光雷达、GPS、IMU以及底盘数据，并对激光雷达、IMU、GPS以及底盘数据进行时间同步和空间同步；

步骤2.对激光雷达数据和IMU数据进行紧耦合处理，具体包括：

（2-1）判断当前迭代次数是否为首次；

若是，则IMU状态不更新；

若否，则根据上一次迭代输出的车辆位姿状态误差对IMU状态进行更新；

（2-2）对IMU数据进行积分，得到相对IMU的位姿状态值；

（2-3）当激光雷达数据到达时，基于步骤（2-2）中积分后得到的相对IMU的位姿状态值对激光雷达数据进行去偏移计算，得到预测的激光雷达位姿；

（2-4）对激光雷达数据进行特征点提取计算；

（2-5）将提取的激光雷达特征点匹配到预先建好的局部地图中；

（2-6）根据匹配结果，得到相对激光雷达的位姿测量值；

（2-7）联合非线性优化，根据相对激光雷达的位姿测量值和相对IMU的位姿状态值获得在局部窗口内的MAP状态估计，得到车辆位姿状态误差；

（2-8）将优化后的车辆位姿状态误差反馈到步骤（2-1）的IMU位姿状态计算中，并坐标转换得到车辆的位置姿态值；

步骤3.对车辆底盘数据进行运动学推算，得到车辆的位置姿态值；

步骤4.获取GPS定位数据，并对GPS数据进行UTM转换，得到车辆的位置姿态值；

步骤5.建立卡尔曼状态和观测模型，将激光雷达数据和IMU紧耦合以后匹配计算得到的车辆定位结果和GPS转换为UTM后得到的车辆定位结果作为定位观测值，将车辆底盘数据推算得到的车辆定位结果作为定位状态测量值,带入到卡尔曼状态和观测模型进行融合运算，得到车辆的最终定位结果。

2.根据权利要求1所述的车载多传感器紧耦合融合定位方法，其特征在于：所述步骤1中，空间同步是指通过预先测量好的车辆安装外参以及传感器本身的内参进行标定；

时间同步是指基于GPS授时和操作系统的软时间进行标定。

3.根据权利要求1或2所述的车载多传感器紧耦合融合定位方法，其特征在于：所述步骤3具体为，获取车辆轮脉冲信号和转角信号，根据四轮差分运动模型进行推算。

4.一种车载多传感器紧耦合融合定位系统，包括分别安装在车辆前后左右的四个激光雷达，安装在车辆上的GPS接收盒和IMU传感器，用于接收激光雷达数据、GPS数据、IMU数据和底盘数据的控制器，以及用于存储可执行程序的存储器；其特征在于：所述控制器用于通过执行所述存储器中存储的可执行程序时，实现如权利要求1至3任一项所述的车载多传感器紧耦合融合定位方法。

5.一种存储介质，其特征在于，存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时，实现如权利要求1至3任一项所述的车载多传感器紧耦合融合定位方法。

6.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求4所述的车载多传感器紧耦合融合定位系统。