1.本发明涉及无人车定位技术领域，具体是一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统。
背景技术：2.无人车通过传感器获取外部环境信息和自身状态信息，依据这些信息实现自主运动并完成一定的作业任务，而自主定位是无人车智能导航和环境探索研究的基础，由于单一传感器难以获取系统所需的全部信息，多传感器的信息融合就成为无人车实现自主定位的关键。
3.现有的无人车定位系统由于室外环境开阔，单一传感器获取的数据有限，而室内一般容易使信号较弱，如gps数据获取较难或有延迟，导致定位信息不准确，此外一般的定位方式建立参考位置较少，容易被相似的外部环境误定位，无法重新定位导致定位信息发生偏差。
技术实现要素：4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，解决了现有的一般的定位方式建立参考位置较少，容易被相似的外部环境误定位，无法重新定位导致定位信息发生偏差的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，包括数据采集单元、数据上传单元、数据处理单元、定位导航控制单元、移动执行单元和数据反馈单元，数据采集单元，用于采集数个定位模块生成的数据信息，并将其录入上传至数据上传单元内进行数据提供，数据上传单元，用于地图信息生成和特征数据提取后融合生成带有特征信息的地图模型，并将其录入上传至数据处理单元内进行数据提供，数据处理单元，用于将提取的信标数据融合入空间坐标系模型，并将其录入上传至定位导航控制单元内进行数据提供。
6.优选的，所述定位导航控制单元将导航信息模型录入上传至移动执行单元，所述移动执行单元控制车体移动并调整位姿，同时将定位模块和传感器数据录入上传至数据反馈单元，所述数据反馈单元将反馈信息分别录入上传至数据采集单元和定位导航控制单元内进行数据提供。
7.优选的，所述数据采集单元的输出端与数据上传单元的输入端连接，所述数据采集单元包括gps定位模块、激光雷达定位模块、视觉定位模块、基站定位模块、数据采集模块、数据输出模块和反馈信息输入模块一。
8.优选的，所述gps定位模块、激光雷达定位模块、视觉定位模块和基站定位模块将采集到的定位数据信息传输至数据采集模块，所述反馈信息输入模块一将反馈信息传输至数据采集模块，所述数据采集模块通过数据输出模块进行数据提供。
9.优选的，所述数据上传单元包括定位信息输入模块、嵌入式计算模块、数据库载入
模块、地图信息生成模块、特征数据提取模块、数据信息融合模块一、第一输出模块、地图资源载入模块，所述定位信息输入模块将数据采集单元采集的定位数据信息传输至嵌入式计算模块内，所述数据库载入模块将存储的地图数据信息传输至嵌入式计算模块内。
10.优选的，所述嵌入式计算模块通过内置的处理器对数据进行分析计算，将数据信息高度集中部分数据提取并生成特殊数据，其余数据生成一般数据，并将提取的特征数据传输至特征数据提取模块，所述嵌入式计算模块将一般数据传输至地图信息生成模块，所述特征数据提取模块利用特征数据生成特征数据模型并将其传输至数据信息融合模块一，所述地图信息生成模块利用一般数据生成定位地图模型并将其传输至数据信息融合模块一，所述数据信息融合模块一将特征数据模型与定位地图模型融合形成具有特征标记的地图模型，所述数据信息融合模块一将地图模型信息通过第一输出模块进行数据提供。
11.优选的，所述数据处理单元包括地图信息输入模块、信标提取建立模块、空间坐标系建立模块、固定地图坐标系、移动坐标系、特征固定坐标系、数据信息融合模块二、第二输出模块、多源信息计算模型。
12.优选的，所述信标提取建立模块利用地图信息输入模块传输的数据提取其中特征数据并建立信标位置，所述信标提取建立模块将数据传输至数据信息融合模块二，所述空间坐标系建立模块利用地图信息输入模块传输的数据分别建立固定地图坐标系、移动坐标系和特征固定坐标系并将其传输至数据信息融合模块二，所述数据信息融合模块二利用数据并配合多源信息计算模型定位车体实时位置，所述数据信息融合模块二通过第二输出模块进行数据提供。
13.优选的，所述定位导航控制单元包括融合数据输入模块、移动路径计算模块、导航信息生成模块、第三输出模块和反馈信息输入模块二。
14.优选的，所述移动路径计算模块利用融合数据输入模块提供的数据计算车体最佳移动路径和移动变化模型并将其数据传输至导航信息生成模块，所述导航信息生成模块利用最佳移动路径和移动变化模型数据生成车体导航模型和车体控制数据，所述导航信息生成模块通过第三输出模块进行数据提供，所述反馈信息输入模块二将反馈信息传输至融合数据输入模块。
15.有益效果本发明提供了一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统。与现有技术相比具备以下有益效果：（1）、该基于多源信息融合无人车室内外定位系统，通过数据库载入模块将存储的地图数据信息传输至嵌入式计算模块内，嵌入式计算模块通过内置的处理器对数据进行分析计算并将提取的特征数据传输至特征数据提取模块，特征数据提取模块利用特征数据生成特征数据模型并将其传输至数据信息融合模块一，数据信息融合模块一将特征数据模型与定位地图模型融合形成具有特征标记的地图模型，使车体移动过程中有多个参考位置，实现车体对自身位置的多重定位。
16.（2）、该基于多源信息融合无人车室内外定位系统，通过信标提取建立模块利用地图信息输入模块传输的数据提取其中特征数据并建立信标位置，信标提取建立模块将数据传输至数据信息融合模块二，并与坐标系体系融合，实现车体具有对自身位置重定位的能力，避免出现相似场景无法准确定位的问题。
17.（3）、该基于多源信息融合无人车室内外定位系统，通过数据信息融合模块一将特征数据模型与定位地图模型融合形成具有特征标记的地图模型，数据信息融合模块二将信标数据模型和坐标系融合形成组合定位系统，通过多种定位方式的融合，提高了无人车室内外综合定位的能力，实现无人车在作业环境中的准确定位。
附图说明
18.图1为本发明的基于多源信息融合无人车室内外定位系统原理框图；图2为本发明的数据采集单元原理框图；图3为本发明的数据上传单元原理框图；图4为本发明的数据处理单元原理框图；图5为本发明的定位导航控制单元原理框图。
19.图中：1、数据采集单元；11、gps定位模块；12、激光雷达定位模块；13、视觉定位模块；14、基站定位模块；15、数据采集模块；16、数据输出模块；17、反馈信息输入模块一；2、数据上传单元；21、定位信息输入模块；22、嵌入式计算模块；23、数据库载入模块；24、地图信息生成模块；25、特征数据提取模块；26、数据信息融合模块一；27、第一输出模块；28、地图资源载入模块；3、数据处理单元；31、地图信息输入模块；32、信标提取建立模块；33、空间坐标系建立模块；34、固定地图坐标系；35、移动坐标系；36、特征固定坐标系；37、数据信息融合模块二；38、第二输出模块；39、多源信息计算模型；4、定位导航控制单元；41、融合数据输入模块；42、移动路径计算模块；43、导航信息生成模块；44、第三输出模块；45、反馈信息输入模块二；5、移动执行单元；6、数据反馈单元。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.实施例一：请参阅图1-5，一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，包括数据采集单元1、数据上传单元2、数据处理单元3、定位导航控制单元4、移动执行单元5和数据反馈单元6；数据采集单元1，用于采集数个定位模块生成的数据信息，并将其录入上传至数据上传单元2内进行数据提供，数据采集单元1的输出端与数据上传单元2的输入端连接，数据采集单元1包括gps定位模块11、激光雷达定位模块12、视觉定位模块13、基站定位模块14、数据采集模块15、数据输出模块16和反馈信息输入模块一17，gps定位模块11、激光雷达定位模块12、视觉定位模块13和基站定位模块14，gps用于采集卫星定位数据，激光雷达用于采集车体与周围环境的深度信息，视觉模块通过单目摄像头获得外部环境具有的纹理和颜色信息，基站模块采集固定位置的辅助信息，将采集到的定位数据信息传输至数据采集模块15，反馈信息输入模块一17将反馈信息传输至数据采集模块15，数据采集模块15通过数据输出模块16将数据输出；数据上传单元2，用于地图信息生成和特征数据提取后融合生成带有特征信息的
地图模型，并将其录入上传至数据处理单元3内进行数据提供，数据上传单元2包括定位信息输入模块21、嵌入式计算模块22、数据库载入模块23、地图信息生成模块24、特征数据提取模块25、数据信息融合模块一26、第一输出模块27、地图资源载入模块28，定位信息输入模块21将数据采集单元1采集的定位数据信息传输至嵌入式计算模块22内，数据库载入模块23将存储的地图数据信息传输至嵌入式计算模块22内，其用于快速识别数据的现有模型，节约识别时间，提升计算效率，嵌入式计算模块22将一般数据传输至地图信息生成模块24，地图信息生成模块24利用一般数据生成定位地图模型并将其传输至数据信息融合模块一26，数据信息融合模块一26将地图模型信息通过第一输出模块27将数据输出；数据处理单元3，用于将提取的信标数据融合入空间坐标系模型，并将其录入上传至定位导航控制单元4内进行数据提供，数据处理单元3包括地图信息输入模块31、信标提取建立模块32、空间坐标系建立模块33、固定地图坐标系34、移动坐标系35、特征固定坐标系36、数据信息融合模块二37、第二输出模块38、多源信息计算模型39，空间坐标系建立模块33利用地图信息输入模块31传输的数据分别建立固定地图坐标系34、移动坐标系35和特征固定坐标系36并将其传输至数据信息融合模块二37，数据信息融合模块二37利用数据并配合多源信息计算模型39定位车体实时位置，数据信息融合模块二37通过第二输出模块38将数据输出；定位导航控制单元4包括融合数据输入模块41、移动路径计算模块42、导航信息生成模块43、第三输出模块44和反馈信息输入模块二45，移动路径计算模块42利用融合数据输入模块41提供的数据计算车体最佳移动路径和移动变化模型并将其数据传输至导航信息生成模块43，导航信息生成模块43利用最佳移动路径和移动变化模型数据生成车体导航模型和车体控制数据，导航信息生成模块43通过第三输出模块44将数据输出，反馈信息输入模块二45将反馈信息传输至融合数据输入模块41；定位导航控制单元4将导航信息模型录入上传至移动执行单元5，移动执行单元5控制车体移动并调整位姿，同时将定位模块和传感器数据录入上传至数据反馈单元6，数据反馈单元6将反馈信息分别录入上传至数据采集单元1和定位导航控制单元4内进行数据提供，通过特征坐标系的建立实现车体移动过程中的多源定位，提高车体定位的准确性。
22.实施例二：请参阅图1-5，本实施例在实施例一的基础上提供了一种技术方案：定位信息输入模块21将数据采集单元1采集的定位数据信息传输至嵌入式计算模块22内，数据库载入模块23将存储的地图数据信息传输至嵌入式计算模块22内，嵌入式计算模块22通过内置的处理器对数据进行分析计算，将数据信息高度集中部分数据提取并生成特殊数据，其余数据生成一般数据，并将提取的特征数据传输至特征数据提取模块25，特征数据提取模块25利用特征数据生成特征数据模型并将其传输至数据信息融合模块一26，地图信息生成模块24利用一般数据生成定位地图模型并将其传输至数据信息融合模块一26，数据信息融合模块一26将特征数据模型与定位地图模型融合形成具有特征标记的地图模型，通过特征标记的地图模型进行特征匹配，实现车体对自身位置的二次定位，信标提取建立模块32利用地图信息输入模块31传输的数据提取其中特征数据并建立信标位置，信标提取建立模块32将数据传输至数据信息融合模块二37，并与坐标系体系融合，实现车体对自身位置准确定位。
23.工作时，首先车体通过gps定位模块11、激光雷达定位模块12、视觉定位模块13、基
站定位模块14接收定位数据，并将接收的定位数据传输至数据采集模块15，数据采集模块15通过数据输出模块16将数据传输至数据上传单元2进行数据的预处理；然后；数据上传单元2利用定位信息输入模块21和数据库载入模块23对数据进行匹配并将数据传输至嵌入式计算模块22，通过计算后数据类型对特征数据进行提取并生成特征数据模型，以及生成定位地图模型，通过数据信息融合模块一26将特征数据模型与定位地图模型融合生成具有特征标记的地图模型，并通过第一输出模块27将数据传输至数据处理单元3进行数据处理；接着，数据处理单元3利用融合数据通过信标提取建立模块32提取建立信标位置信息，通过空间坐标系建立模块33建立固定地图坐标系34、移动坐标系35和特征固定坐标系36，数据信息融合模块二37将信标位置信息和坐标系通过多源信息计算模型39进行数据融合，车体可以通过识别信标信息确认自身位置，数据信息融合模块二37通过第二输出模块38将数据信息传输至定位导航控制单元4；最后，移动路径计算模块42利用融合数据输入模块41提供的数据计算车体最佳移动路径和移动变化模型并将其数据传输至导航信息生成模块43，导航信息生成模块43利用最佳移动路径和移动变化模型数据生成车体导航模型和车体控制数据，导航信息生成模块43通过第三输出模块44将数据输出，反馈信息输入模块二45将反馈信息传输至融合数据输入模块41，定位导航控制单元4将导航信息模型录入上传至移动执行单元5，移动执行单元5控制车体移动并调整位姿，同时将定位模块和传感器数据录入上传至数据反馈单元6，数据反馈单元6将反馈信息分别录入上传至数据采集单元1和定位导航控制单元4内进行数据提供，通过特征坐标系的建立实现车体移动过程中的多源定位，提高车体定位的准确性。
24.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
25.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，其特征在于：包括数据采集单元（1）、数据上传单元（2）、数据处理单元（3）、定位导航控制单元（4）、移动执行单元（5）和数据反馈单元（6）；数据采集单元（1），用于采集数个定位模块生成的数据信息，并将其录入上传至数据上传单元（2）内进行数据提供；数据上传单元（2），用于地图信息生成和特征数据提取后融合生成带有特征信息的地图模型，并将其录入上传至数据处理单元（3）内进行数据提供；数据处理单元（3），用于将提取的信标数据融合入空间坐标系模型，并将其录入上传至定位导航控制单元（4）内进行数据提供。2.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，其特征在于：所述定位导航控制单元（4）将导航信息模型录入上传至移动执行单元（5），所述移动执行单元（5）控制车体移动并调整位姿，同时将定位模块和传感器数据录入上传至数据反馈单元（6），所述数据反馈单元（6）将反馈信息分别录入上传至数据采集单元（1）和定位导航控制单元（4）内进行数据提供。3.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，其特征在于：所述数据采集单元（1）的输出端与数据上传单元（2）的输入端连接，所述数据采集单元（1）包括gps定位模块（11）、激光雷达定位模块（12）、视觉定位模块（13）、基站定位模块（14）、数据采集模块（15）、数据输出模块（16）和反馈信息输入模块一（17）。4.根据权利要求3所述的一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，其特征在于：所述gps定位模块（11）、激光雷达定位模块（12）、视觉定位模块（13）和基站定位模块（14）将采集到的定位数据信息传输至数据采集模块（15），所述反馈信息输入模块一（1）将反馈信息传输至数据采集模块（15），所述数据采集模块（15）通过数据输出模块（16）进行数据提供。5.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，其特征在于：所述数据上传单元（2）包括定位信息输入模块（21）、嵌入式计算模块（22）、数据库载入模块（23）、地图信息生成模块（24）、特征数据提取模块（25）、数据信息融合模块一（26）、第一输出模块（27）、地图资源载入模块（28），所述定位信息输入模块（21）将数据采集单元（1）采集的定位数据信息传输至嵌入式计算模块（22）内，所述数据库载入模块（23）将存储的地图数据信息传输至嵌入式计算模块（22）内。6.根据权利要求5所述的一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，其特征在于：所述嵌入式计算模块（22）通过内置的处理器对数据进行分析计算，将数据信息高度集中部分数据提取并生成特殊数据，其余数据生成一般数据，并将提取的特征数据传输至特征数据提取模块（25），所述嵌入式计算模块（22）将一般数据传输至地图信息生成模块（24），所述特征数据提取模块（25）利用特征数据生成特征数据模型并将其传输至数据信息融合模块一（26），所述地图信息生成模块（24）利用一般数据生成定位地图模型并将其传输至数据信息融合模块一（26），所述数据信息融合模块一（26）将特征数据模型与定位地图模型融合形成具有特征标记的地图模型，所述数据信息融合模块一（26）将地图模型信息通过第一输出模块（27）进行数据提供。7.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，其特征在于：
所述数据处理单元（3）包括地图信息输入模块（31）、信标提取建立模块（32）、空间坐标系建立模块（33）、固定地图坐标系（34）、移动坐标系（35）、特征固定坐标系（36）、数据信息融合模块二（37）、第二输出模块（38）、多源信息计算模型（39）。8.根据权利要求7所述的一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，其特征在于：所述信标提取建立模块（32）利用地图信息输入模块（31）传输的数据提取其中特征数据并建立信标位置，所述信标提取建立模块（32）将数据传输至数据信息融合模块二（37），所述空间坐标系建立模块（33）利用地图信息输入模块（31）传输的数据分别建立固定地图坐标系（34）、移动坐标系（35）和特征固定坐标系（36）并将其传输至数据信息融合模块二（37），所述数据信息融合模块二（37）利用数据并配合多源信息计算模型（39）定位车体实时位置，所述数据信息融合模块二（37）通过第二输出模块（38）进行数据提供。9.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，其特征在于：所述定位导航控制单元（4）包括融合数据输入模块（41）、移动路径计算模块（42）、导航信息生成模块（43）、第三输出模块（44）和反馈信息输入模块二（45）。10.根据权利要求8所述的一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，其特征在于：所述移动路径计算模块（42）利用融合数据输入模块（41）提供的数据计算车体最佳移动路径和移动变化模型并将其数据传输至导航信息生成模块（43），所述导航信息生成模块（43）利用最佳移动路径和移动变化模型数据生成车体导航模型和车体控制数据，所述导航信息生成模块（43）通过第三输出模块（44）将数据输出，所述反馈信息输入模块二（45）将反馈信息传输至融合数据输入模块（41）。
技术总结本发明公开了一种基于多源信息融合无人车室内外定位系统，包括数据采集单元、数据上传单元、数据处理单元、定位导航控制单元、移动执行单元和数据反馈单元，数据上传单元，用于地图信息生成和特征数据提取后融合生成带有特征信息的地图模型，数据处理单元，用于将提取的信标数据融合入空间坐标系模型，本发明涉及无人车定位技术领域。该基于多源信息融合无人车室内外定位系统，通过数据信息融合模块一将特征数据模型与定位地图模型融合形成具有特征标记的地图模型，数据信息融合模块二将信标数据模型和坐标系融合形成组合定位系统，通过多种定位方式的融合，提高了无人车室内外综合定位的能力，实现无人车在作业环境中的准确定位。定位。定位。
技术研发人员：符茂胜 贾朝川 张金宏 蔡翠翠 尹莹
受保护的技术使用者：皖西学院
技术研发日：2022.07.22
技术公布日：2022/11/1
