一种用于港口自动驾驶车辆的定位系统的制作方法

测量装置的制造及其应用技术1.本发明涉及无人驾驶领域，尤其涉及一种港口自动驾驶车辆的定位系统。背景技术：2.随着科技进步，无人驾驶技术已逐渐应用到各行各业。如今很多港口开始使用无人驾驶车辆运输货物，它的优点在于能够解放更多的劳动力，降低货物运输成本，调度更加便捷，只需在客户端进行选择，即可完成运输作业，但是想要稳定运行，就需要有一套完整、适应能力强、稳定的定位系统。3.目前常用的无人车定位系统，主要以激光雷达收集的点云与高精度地图进行匹配，得到车辆的位置，这就需要周围有足够的参照物，并且环境的变化微小，才能比较精确的定位。但是港口大都处于空旷地带，港口内部很多空地用于放置货物，并且货物也会经常移动，导致常用的激光雷达定位方案无法使用。4.针对以上问题，本发明的优点在于，主要使用gps天线接收经纬度信息进行定位，因为港口内部基本没有遮挡，所以定位结果几乎不会丢失，并且采用rtk差分技术，能够使定位精度达到厘米级。带有反射率的激光雷达，用于车道线检测辅助定位，可保证车辆严格按照道路规定要求行驶，无人车便可以安全稳定的在港口内自动运输货物。技术实现要素：5.本发明的目的是提供一种用于港口自动驾驶车辆的定位系统，以解决现有港口自动驾驶车辆定位系统的不稳定、成本高、定位精度不足的问题。6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于港口自动驾车车辆的定位系统，包括惯性导航系统，gps天线，激光雷达。7.作为一种用于港口自动驾驶车辆的定位系统，所述惯性导航系统安装在车辆中心，其内部的陀螺仪和加速度计能够测量车辆速度和加速度，该测量值是定位过程中位置预测的一个重要参数。8.作为一种港口自动驾驶车辆的定位系统，所述激光雷达通过螺栓固定在车辆的四个角上，激光雷达采集的点云数据包括但不限于物体的轮廓，道路平面，车道线的形状以及物体的反射率。9.作为一种港口自动驾驶车辆的定位系统，所述gps天线安装在车辆同一侧前后两个方向，两个gps天线通过馈线连接至惯性导航系统，配合惯性导航系统接收经纬度信息和rtk差分数据，通过经纬度信息和rtk差分数据，计算出来的车辆位置精确到厘米，通过前后两个天线接收的数据，计算出车辆的方向。10.附图说明:图1为本发明一种用于港口自动驾驶车辆的定位系统具体实施方式11.如图1所示，一种用于港口自动驾驶车辆的定位系统，包括：激光雷达，用于检测周围环境物体轮廓，检测车道线信息，可用于辅助定位；惯性导航系统，用于反馈车辆运行状态，其速度和加速度数据是位姿预测的重要参数；gps天线，结合惯性导航系统接收车辆位置信息和放相信，对预测的位姿进行纠偏，得到精准的位置信息。12.步骤1：将四个激光雷达进行标定，融合成以车辆为中心，四周物体轮廓为点云的数据，以反射率状态查看点云，确保车道线轮廓和颜色能够被识别；步骤2：将惯性导航单元安装至车辆中心，方向应和车辆正前方保持一致，并和激光雷达联合标定，得到传感器坐标转换关系；步骤3：将gps天线安装到车辆同一侧的前后两个位置上，通过馈线连接至惯性导航系统，测量gps天线到惯性导航系统的距离，测得的距离设置到惯性导航系统中，确保得到的位置为车辆中心位置，查看接收到的数据，确保rtk差分数据能够被接收，接收到rtk差分数据的位置才是可信的精确位置；步骤4：启动程序，将传感器信息进行处理融合，即可对车辆进行精确定位。13.上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。技术特征：1.一种用于港口自动驾驶车辆的定位系统，包括激光雷达，惯性导航系统，gps天线。2.根据权利要求1所述，其特征在于：激光雷达通过螺栓分别固定在车辆的四个角上，四个激光雷达需要进行标定，得到相互间的坐标转换关系，最终融合成以车辆为中心，四周环境为点云的数据信息。3.根据权利要求1所述，其特征在于：惯性导航系统通过螺栓固定在车辆中心，其内部的陀螺仪和加速度计能够采集到车辆的速度和加速度数据。4.根据权利要求1所述，其特征在于：gps天线通过强力磁盘固定在车辆同一侧的前后两个位置上，天线上不能有遮挡，两个天线通过馈线连接至惯性导航系统，车辆前方为副天线，车辆后方为主天线。5.惯性导航系统采集的速度和加速度信息能够计算位移，可用于位置预测，同时可以反映车辆的运动状态；gps天线配合惯性导航系统接收的经纬度信息和方向信息，能够获取车辆当前位置；激光雷达采集的数据用于和高精度地图进行匹配进行辅助定位，使用的匹配方式包括但不限于icp和ndt，匹配结果即车辆当前位置，反射率信息能够对行驶轨迹进行纠偏；三种传感器信息进行融合，互相补足，得到精确的定位效果。技术总结本发明公开了一种用于港口自动驾驶车辆的定位系统，所述硬件包括惯性导航系统、GPS天线、激光雷达。本发明可用于港口但不仅限于港口，空旷且环境易变的场景均可使用。本发明相较于常用定位系统，特点在于以GPS获取的经纬度信息为主导，摆脱了对高精度地图的严重依赖；使用带反射率的激光雷达进行辅助定位，确保车辆严格按照车道线规定路线行驶；带有RTK差分数据的位置信息，其精确度可以达到厘米级别，为安全自动驾驶提供了有力保障。为安全自动驾驶提供了有力保障。技术研发人员：张亮 卫罗珩 覃建勇受保护的技术使用者：河南小狮智能科技有限公司技术研发日：2021.01.11技术公布日：2022/7/18









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