一种RTK与SLAM融合的室内外无缝定位方法及装置与流程

本发明涉及数据处理的，尤其涉及一种rtk与slam融合的室内外无缝定位方法及装置。

背景技术：

1、随着高精度卫星定位技术的发展，rtk（real time kinematic，实时动态差分定位）技术因具有厘米级定位精度，已广泛应用于智能机器人、自动驾驶车辆、工程测绘、物流运输以及室内外连续导航等场景。在实际应用过程中，为了提升复杂环境下的定位连续性，通常将rtk定位技术与slam（simultaneous localization andmapping，同时定位与建图）技术结合使用，其中，rtk负责提供室外环境下的高精度绝对定位信息，slam负责提供环境建图及相对位姿估计，从而实现室内外定位能力的协同。

2、然而，在现有rtk与slam融合方案中，当定位对象进入室内、地下车库、隧道等卫星信号受遮挡区域时，由于rtk定位结果依赖于卫星信号质量，在rtk无法满足定位输出条件后，容易导致绝对定位结果中断，而slam输出的相对位姿信息又难以直接维持高精度绝对定位，进而导致室内外切换过程中定位连续性和定位精度降低。

技术实现思路

1、本发明提供一种rtk与slam融合的室内外无缝定位方法及装置，以解决现有中室内外切换过程中定位连续性和定位精度降低的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种rtk与slam融合的室内外无缝定位方法，包括：获取rtk通道输出的定位解数据以及slam通道输出的定位数据，并基于所述定位解数据和所述定位数据建立对应的双通道定位数据集合；根据所述双通道定位数据集合提取rtk帧间位移信息和slam帧间位移信息，通过所述rtk帧间位移信息对所述slam帧间位移信息进行尺度校准，获得对应的目标尺度因子，并根据所述目标尺度因子以确定对应的尺度收敛状态；根据所述定位解数据中的解状态数据判断当前rtk是否满足定位输出条件，在满足时，根据所述定位解数据持续更新最近固定解位置，在不满足，且所述尺度收敛状态表征尺度已经收敛时，锁定所述最近固定解位置和所述尺度因子，并生成对应的组合解状态；通过所述组合解状态和所述slam通道输出的累计位移信息推导当前绝对位置，生成对应的组合定位结果；根据所述组合定位结果对应的累计行程确定对应的定位精度信息，并根据所述定位精度信息更新所述组合定位结果对应的精度标识，以持续输出带有精度标识的组合定位结果；在输出所述组合定位结果的过程中，持续检测rtk定位恢复状态，在检测到rtk恢复固定解时，根据恢复后的rtk定位结果与所述组合定位结果之间的位置偏差执行定位校准处理，并恢复rtk定位输出。

3、第二方面，本申请实施例提供了一种rtk与slam融合的室内外无缝定位装置，包括：数据获取模块，用于获取rtk通道输出的定位解数据以及slam通道输出的定位数据，并基于所述定位解数据和所述定位数据建立对应的双通道定位数据集合；信息提取模块，用于根据所述双通道定位数据集合提取rtk帧间位移信息和slam帧间位移信息，通过所述rtk帧间位移信息对所述slam帧间位移信息进行尺度校准，获得对应的目标尺度因子，并根据所述目标尺度因子以确定对应的尺度收敛状态；条件分析模块，用于根据所述定位解数据中的解状态数据判断当前rtk是否满足定位输出条件，在满足时，根据所述定位解数据持续更新最近固定解位置，在不满足，且所述尺度收敛状态表征尺度已经收敛时，锁定所述最近固定解位置和所述尺度因子，并生成对应的组合解状态；位置推导模块，用于通过所述组合解状态和所述slam通道输出的累计位移信息推导当前绝对位置，生成对应的组合定位结果；标识更新模块，用于根据所述组合定位结果对应的累计行程确定对应的定位精度信息，并根据所述定位精度信息更新所述组合定位结果对应的精度标识，以持续输出带有精度标识的组合定位结果；定位恢复模块，用于在输出所述组合定位结果的过程中，持续检测rtk定位恢复状态，在检测到rtk恢复固定解时，根据恢复后的rtk定位结果与所述组合定位结果之间的位置偏差执行定位校准处理，并恢复rtk定位输出。

4、上述方法及装置所提供的一个方案中，通过获取rtk通道输出的定位解数据以及slam通道输出的定位数据建立对应的双通道定位数据集合，并利用rtk帧间位移信息对slam帧间位移信息进行尺度校准，以获得对应的目标尺度因子和尺度收敛状态，在rtk不满足定位输出条件且尺度已经收敛时，通过锁定最近固定解位置和目标尺度因子生成对应的组合解状态，并利用组合解状态推导对应的组合定位结果，同时结合定位精度信息和精度标识持续输出组合定位结果，在rtk恢复固定解时进一步根据恢复后的rtk定位结果与组合定位结果之间的位置偏差执行定位校准处理并恢复rtk定位输出，从而能够在室内外环境切换过程中保持定位结果的连续输出，提高定位连续性和定位精度，以克服现有中室内外切换过程中定位连续性和定位精度降低的问题。

1.一种rtk与slam融合的室内外无缝定位方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取rtk通道输出的定位解数据以及slam通道输出的定位数据，并基于所述定位解数据和所述定位数据建立对应的双通道定位数据集合的步骤，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述双通道定位数据集合提取rtk帧间位移信息和slam帧间位移信息，通过所述rtk帧间位移信息对所述slam帧间位移信息进行尺度校准，获得对应的目标尺度因子，并根据所述目标尺度因子以确定对应的尺度收敛状态的步骤，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述定位解数据中的解状态数据判断当前rtk是否满足定位输出条件，在满足时，根据所述定位解数据持续更新最近固定解位置，在不满足，且所述尺度收敛状态表征尺度已经收敛时，锁定所述最近固定解位置和所述尺度因子，并生成对应的组合解状态的步骤，包括：

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述组合解状态和所述slam通道输出的累计位移信息推导当前绝对位置，生成对应的组合定位结果的步骤，包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述组合定位结果对应的累计行程确定对应的定位精度信息，并根据所述定位精度信息更新所述组合定位结果对应的精度标识，以持续输出带有精度标识的组合定位结果的步骤，包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在输出所述组合定位结果的过程中，持续检测rtk定位恢复状态，在检测到rtk恢复固定解时，根据恢复后的rtk定位结果与所述组合定位结果之间的位置偏差执行定位校准处理，并恢复rtk定位输出的步骤，包括：

8.一种rtk与slam融合的室内外无缝定位装置，其特征在于，包括：