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船舶工程2025年第08期:船载多传感器融合SLAM定位模块开发与实测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张博垚;王怀利;焦永强;汪波;刘嘉荣;赵永生;

单位:上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院;上海达华测绘科技有限公司;

摘要:[目的]针对港口、狭窄航道等复杂遮蔽环境下船舶运维与施工作业的定位需求,设计并实现了一种集成双激光雷达、惯性导航系统、工业相机和全球卫星导航系统(GNSS)接收机的船载多传感器融合同步定位与建图(SLAM)定位模块。[方法]系统通过构建基于SLAM算法的多源异构数据处理架构,实现了GNSS信号受限场景下的连续位置感知。创新性地采用双激光雷达垂直分布布局,有效提升遮蔽区域空间结构特征的提取能力,并基于因子图优化理论构建了自适应融合算法,实现激光惯性里程计与GNSS定位数据的动态加权融合,保障定位系统在水域遮蔽区与开阔水域间的平滑过渡和稳定运行。[结果]结果表明,该系统在800 m尺度遮蔽环境下的建图绝对精度优于0.367 m,成功实现开阔水域(GNSS可用)至遮蔽区域(GNSS拒止)的无缝定位切换。[结论]研究结论为智能港口作业装备提供了有效的技术解决方案,具有显著的工程应用价值与推广潜力。

关键词:遮蔽环境;;定位;;船载;;同步定位与建图(SLAM)

基金资助:上海交通大学深蓝计划重点项目(SL2021ZD201);; 船舶运输控制系统国家工程研究中心开放基金(2022JD01)