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作者：王浩铸;王建华;郑翔;车文博;张梦迪;盘姿君;
单位：上海海事大学航运技术与控制工程交通行业重点实验室;
摘要：为解决卫星导航信号和通信信号受限、光照条件差的拱桥穿越问题，提出一种基于激光雷达点云拟合的无人艇位姿检测方法；该方法通过拟合圆形拱桥下的点云数据，提取拱桥的结构参数，计算场景坐标系中无人艇的当前位姿。针对拱桥内点云易受到水波、障碍物反射干扰的问题，提出一种基于区域生长和可变阈值滤波的改进圆柱拟合方法；该方法将区域生长算法与基于坐标变换的圆柱拟合方法相结合，引入误差阈值，通过多次迭代提升阈值精度，剔除大于阈值的噪声点云，获取准确的拱桥结构参数。仿真实验和静态实测实验验证所提方法的准确性和稳定性，在动态实船实验中，姿态检测误差小于1.4°,位置检测误差小于圆柱半径的3%,可应用于无人船穿越圆形拱桥的自主导航。
关键词：无人艇;;圆拱桥;;激光雷达;;圆柱拟合;;位姿检测
基金资助：国家自然科学基金资助项目(52271322)
