[发明专利]基于机载激光雷达的辅助导航系统、方法、介质和设备

权利要求书

1.一种基于机载激光雷达的辅助导航系统，其特征在于，包括处理模组和功能模组；

所述处理模组，用于获取雷达信息生成周边环境的点云数据，并对所述点云数据进行处理，得到去噪数据和距离信息集；

所述处理模组，还用于获取无人机的位姿信息，并根据所述点云数据，提取点云的线特征和面特征生成特征序列，以得到无人机的旋转矩阵信息和平移向量信息；

所述功能模组，用于根据所述去噪数据和所述距离信息集发出报警信号或调整机巡路线；

所述功能模组，还用于对所述旋转矩阵信息和所述平移向量信息进行坐标系变换，得到坐标信息。

2.根据权利要求1所述的基于机载激光雷达的辅助导航系统，其特征在于，所述处理模组包括：

采集模块，用于获取雷达信息，生成周边环境的点云数据；

过滤模块，用于根据所述点云数据进行聚类操作去除噪声点云，得到去噪数据；

测距模块，用于根据所述去噪数据，计算检测设备与被测物之间的距离信息，并标注所述距离信息的时刻信息，得到距离信息集；

校正模块，用于获取无人机的位姿信息，并根据所述点云数据，将每次扫描周期内的点云数据进行转化得到点云图像；

特征提取模块，用于根据所述点云图像，提取点云的线特征和面特征生成特征序列，并标注所述特征序列的时刻信息，得到特征序列集；

点云匹配模块，根据所述特征序列集中相邻时刻的特征序列进行特征匹配，得到匹配信息；

位姿估计模块，用于对所述匹配信息进行非线性优化得到无人机的旋转矩阵信息和平移向量信息。

3.根据权利要求2所述的基于机载激光雷达的辅助导航系统，其特征在于，所述功能模组包括：

预警修正模块，用于根据所述去噪数据，判断所述被测物是障碍物或导线，结合所述距离信息集发出报警信号或调整机巡路线；

定位融合模块，用于对所述旋转矩阵信息和所述平移向量信息进行坐标系变换，得到坐标信息。

4.根据权利要求2所述的基于机载激光雷达的辅助导航系统，其特征在于，预警修正模块，还用于根据所述旋转矩阵信息和所述平移向量信息调整无人机的飞行位姿。

5.一种基于机载激光雷达的辅助导航方法，其特征在于，包括：

获取雷达信息生成周边环境的点云数据，并对所述点云数据进行处理，得到去噪数据和距离信息集；

获取无人机的位姿信息，并根据所述点云数据，提取点云的线特征和面特征生成特征序列，以得到无人机的旋转矩阵信息和平移向量信息；

根据所述去噪数据和所述距离信息集发出报警信号或调整机巡路线；

对所述旋转矩阵信息和所述平移向量信息进行坐标系变换，得到坐标信息。

6.根据权利要求5所述的基于机载激光雷达的辅助导航方法，其特征在于，所述获取雷达信息生成周边环境的点云数据，并对所述点云数据进行处理，得到去噪数据和距离信息集，包括：

获取雷达信息，生成周边环境的点云数据；

根据所述点云数据进行聚类操作去除噪声点云，得到去噪数据；

根据所述去噪数据，计算检测设备与被测物之间的距离信息，并标注所述距离信息的时刻信息，得到距离信息集。

7.根据权利要求5所述的基于机载激光雷达的辅助导航方法，其特征在于，所述获取无人机的位姿信息，并根据所述点云数据，提取点云的线特征和面特征生成特征序列，以得到无人机的旋转矩阵信息和平移向量信息，包括：

获取无人机的位姿信息，并根据所述点云数据，将每次扫描周期内的点云数据进行转化得到点云图像；

根据所述点云图像，提取点云的线特征和面特征生成特征序列，并标注所述特征序列的时刻信息，得到特征序列集；

所述特征序列集中相邻时刻的特征序列进行特征匹配，得到匹配信息；

对所述匹配信息进行非线性优化得到无人机的旋转矩阵信息和平移向量信息。