基于背包式移动测量系统室内外定位方法研究及应用

论文摘要

移动测量是当今测绘领域一个重要的发展方向,近年来移动测量技术的发展大大促进了地理空间信息获取技术的发展,形成诸多全新的三维空间数据获取技术,空间三维信息的快速获取成为当今测绘研究领域一大热点。移动测量系统已经作为地理空间框架建立的一种数据获取的新技术手段。对于移动测量而言载体的位置姿态数据是其他测量数据的基础,测量系统的位置姿态的准确性直接影响到空间三维数据获取的精度和可用性,这个问题还关系到多传感器描述的一致性、姿态、位置、协调工作等诸多问题。本篇论文论述了移动测量系统的定位方法以及移动测量系统的发展并对移动测量系统的室内外定位方法展开讨论研究,并在此基础上对该理论方法进行了实测数据的验证,对数据生产过程及后期数据解算过程得出了指导性的意见。本论文研究的主要内容有:(1)研究了移动测量系统的国内外发展现状,及其比较常见的几种定位方法;(2)对移动测量系统的室外定位方定姿方法进行了研究,对比了GNSS,INS,GNSS/INS三种定位方法,并通过实验得到相应的结果,并对试验结果进行了分析;(3)对室内SLAM定位的原理及方法进行了研究,在此基础上研究了基于IMU辅助点云运动畸变去除的方法,并进对实测数据进行了解算试验,得出了相应实验结果,最终验证INS/SLAM组合定位的可行性;(4)对背包式移动测量系统进行了实际运用,并在精度,可靠性,效率,兼容性等方面对其进行了分析,并对背包式移动测量系统的工作流程、适用方法、注意事项,提出了参考性指导意见。

论文目录

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 引言

1.2 研究背景与意义

1.3 移动测量系统定位方法发展概况

1.4 国内外具有代表性移动测量系统定位方法

第2章移动测量系统的集成

2.1 移动测量系统的基本构架及其工作流程

2.1.1 移动测量系统的基本构架

2.1.2 移动测量系统的工作流程

2.2 移动测量系统的核心系统

2.2.1 定位定姿系统POS

2.2.2 数据采集系统

2.2.3 传感器系统的运动描述

2.3 参考系统

2.3.1 坐标系统

2.3.2 时间系统

第3章 GNSS/SINS组合导航定位

3.1 GNSS定位

3.1.1 测码伪距观测方程

3.1.2 测相伪距观测方程

3.1.3 GNSS差分定位

3.2 惯性导航定位

3.3 卡尔曼滤波

3.3.1 卡尔曼滤波算法及模型

3.4 GNSS/SINS组合定位

3.4.1 松组合导航原的理及实现

3.4.2 紧组合导航原理及实现

第4章 SLAM技术

4.1 SLAM理论概述

4.2 激光雷达工作原理

4.3 激光雷达运动模型

4.4 SLAM定位定姿框架

4.5 SLAM概率建模

4.6 IMU运动积分

4.6.1 IMU运动模型

4.6.2 IMU预积分

4.7 点云匹配

4.7.1 迭代最邻近帧间匹配算法ICP

4.7.2 基于IMU辅助点云运动畸的变去除

4.8 非线性优化

4.8.1 状态向量

4.8.2 误差项

4.9 闭环优化

4.9.1 闭环检测

4.9.2 位姿图优化

第5章实测试验与分析

5.1 徕卡背包式移动测量系统

5.2 室外GNSS/INS组合定位试验

5.2.1 试验设备参数,试验环境及数据采集

5.2.2 数据处理

5.2.3 数据处理结果分析

5.3 INS辅助SLAM组合导航试验

5.3.1 试验环境及数据采集

5.3.2 数据处理结果分析

5.3.3 精度验证

5.4 室内外一体化定位试验

5.4.1 试验环境及数据采集

5.4.2 试验结果分析

5.5 背包扫描系统实际运用

5.6 提升精度的方法总结

第6章总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录A 攻读硕士期间发表论文目录

附录B 攻读硕士期间参与的项目

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张迪

导师: 施昆

关键词: 移动测量系统,多传感器,组合定位

来源: 昆明理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 昆明理工大学

分类号: P235

DOI: 10.27200/d.cnki.gkmlu.2019.001485

总页数: 100

文件大小: 8185K

下载量: 86

基于背包式移动测量系统室内外定位方法研究及应用

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢