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申请/专利权人：南京航空航天大学
申请日：2024-05-22
公开（公告）日：2024-06-21
公开（公告）号：CN118226401A
主分类号：G01S7/48
分类号：G01S7/48
优先权：
专利状态码：在审-公开
法律状态：2024.06.21#公开
摘要：本发明公开了一种基于激光雷达三维点云的固定翼飞机位姿测量方法及装置，所述方法包括：使用激光雷达扫描目标区域生成三维点云；采用体素滤波和球半径滤波剔除三维点云中的噪声点；设计快速欧氏聚类，分割出三维点云中的潜在固定翼飞机点云簇；通过主成分分析计算固定翼飞机的姿态角并计算出几何中心作为位置；设计十字拟合算法和卡尔曼滤波器，对姿态角和位置计算结果进行优化。本发明采用不受光照条件影响的激光雷达，能够全天候扫描生成三维点云，实时动态对扫描结果进行去噪和分割，测量固定翼飞机的位置姿态，并建立卡尔曼滤波模型进行优化，提高固定翼飞机位姿测量准确度。
主权项：1.一种基于激光雷达三维点云的固定翼飞机位姿测量方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）点云采集，使用激光雷达扫描目标区域，生成目标区域的三维点云数据集；（2）噪声抑制，使用体素滤波，对场景点云进行降采样，提高点云质量；根据球半径滤波规则，对场景点云中的离群点进行剔除；（3）点云聚类，基于快速欧氏聚类，分割出场景点云中潜在的固定翼飞机点云簇；（4）位姿测量，对步骤（3）中分割出的固定翼飞机点云簇进行主成分分析，计算出固定翼飞机的机体坐标系，进而计算出固定翼飞机的姿态角，并计算出该点云簇的几何中心，作为固定翼飞机的位置；（5）结果校正，通过十字拟合方法，对固定翼飞机的姿态角中的航向角进行二次计算，替换步骤（4）中计算的姿态角中的航向角；结合上一帧的估计位姿与当前帧的观测位姿，建立卡尔曼滤波模型，对位姿测量结果进行最优估计，修正步骤（4）中计算出的固定翼飞机位姿。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 南京航空航天大学 基于激光雷达三维点云的固定翼飞机位姿测量方法及装置
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