【技术实现步骤摘要】
本申请涉及导航勘测，具体涉及基于5g通信的高精度导航测绘方法、装置及系统。
技术介绍
1、在早期的城市建设过程中，管道铺设施工时受地质环境影响，部分管道没有按照施工图纸铺设，为管道保养检修带来很大困难，因此需要对偏离图纸位置的管道进行中心线测绘，获得管道的位置信息，方便对管道的维修保养。
2、在对偏离图纸位置的管道进行中心线测绘时，通常采用惯性组合单元进行导航测绘，具体方法为：在移动导航测绘设备上安装惯性测量单元实时监测移动导航测绘设备位置，操控移动导航测绘设备驶过管道获得管道的中心线轨迹。在这个过程中，采用粒子滤波算法提高移动导航测绘设备的定位精度，但管道内部的弯曲结构以及惯性测量单元存在的测量误差会使得粒子滤波算法中的先验信息矢量和噪音矢量的计算存在较大误差，导致移动导航测绘设备对测量中心线的导航测绘不准确。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请的目的在于提供基于5g通信的高精度导航测绘方法、装置及系统，所采用的技术方案具体如下：
2、第一方面，本申请实施例提供了基于5g通信的高精度导航测绘方法，该方法包括以下步骤：
3、获取勘测区域的卫星地图，以及移动导航测绘设备在当前时刻之前的各时刻的实时坐标；
4、对卫星地图按照建筑物类别进行场景分割，得到各建筑物；根据移动导航测绘设备在当前时刻之前的相邻时刻的实时坐标与各建筑物之间的位置关系，获得转弯预测矢量；根据转弯预测矢量与各建筑物在水平面上的投影之间的位置关系，获得各建筑物
5、根据转弯预测矢量和转弯障碍矢量，获得当前时刻的先验信息矢量；根据当前时刻的历史时刻的实时坐标的空间分布情况，获得各噪音矢量；将当前时刻的先验信息矢量与所有噪音矢量代入粒子滤波算法，得到当前时刻的实时坐标。
6、进一步，所述获得转弯预测矢量的方法包括：
7、将当前时刻记为第t个时刻，连接移动导航测绘设备在第t-1时刻的实时坐标与第t-2时刻的实时坐标，得到第一线段；统计第一线段上所有坐标点所属的建筑物，记为移动导航测绘设备在第t-1时刻与第t-2时刻之间的第一建筑物集合；
8、根据所述第一建筑物集合中的各建筑物包含的坐标点到第一线段所在直线的距离，获得各建筑物的路径惯性权重；
9、对于移动导航测绘设备在第t时刻与第t-1时刻之间的第一建筑物集合中的各建筑物，计算建筑物中所有坐标点的中心坐标点；将以移动导航测绘设备在第t-1时刻的实时坐标为起点，以所述中心坐标点为终点的矢量，记为建筑物的转弯修正矢量；将各建筑物的路径惯性权重为权值，计算所有建筑物的转弯修正矢量的加权平均值，记为转弯预测矢量。
10、进一步，所述获得各建筑物的路径惯性权重的方法包括：
11、对于所述第一建筑物集合中的各建筑物，计算建筑物中各坐标点到第一线段所在直线的距离；根据建筑物中所有坐标点的所述距离得到建筑物的路径惯性权重；建筑物中所有坐标点的所述距离均与路径惯性权重成反向关联。
12、进一步，所述获得各建筑物的障碍强度值的方法，包括：
13、获取各建筑物包含的所有坐标点的z轴坐标的最大值；获取各建筑物在水平面上的投影区域；获取所述投影区域的面积，将所述最大值与所述投影区域的面积的比值，作为各建筑物的障碍深度值；
14、获取以转弯预测矢量的起点为起始点，沿转弯预测矢量的方向延长的射线，获取所述射线在水平面上的投影线；将所述投影区域内部包含的投影线的长度记为各建筑物的障碍宽度值；将各建筑物的障碍深度值与障碍宽度值的正向融合结果作为各建筑物的障碍强度值。
15、进一步，所述根据转弯预测矢量与周围建筑物中各坐标点之间的距离，计算转弯障碍矢量，包括：
16、统计转弯预测矢量上所有坐标点所属的建筑物，记为第二建筑物集合；对于第二建筑物集合中的各建筑物，过建筑物中各坐标点作转弯预测矢量所在直线的垂线，获得转弯预测矢量所在直线上的垂足；将以建筑物中各坐标点为起点，所述垂足为终点的矢量，记为建筑物中各坐标点的障碍偏移特征矢量；将建筑物中所有坐标点的障碍偏移特征矢量的累加结果，记为建筑物的障碍偏移影响矢量；
17、以第二建筑物集合中各建筑物的障碍强度值为权重，计算第二建筑物集合中所有建筑物的障碍偏移影响矢量的加权平均值，记为转弯障碍矢量。
18、进一步，所述根据转弯预测矢量和转弯障碍矢量，获得当前时刻的先验信息矢量，包括：将转弯预测矢量和转弯障碍矢量相加，得到当前时刻的先验信息矢量。
19、进一步，所述根据当前时刻的历史时刻的实时坐标的空间分布情况，获得各噪音矢量，包括：
20、将当前时刻之前的预设数量个时刻记为当前时刻的影响时刻；对于当前时刻的各影响时刻，将以各影响时刻的前一时刻的实时坐标为起点，以各影响时刻的实时坐标为终点的矢量，记为各影响时刻的运动矢量；获取所有影响时刻的运动矢量的三元高斯函数，记为噪音矢量范围函数；将噪音矢量范围函数代入粒子滤波算法，得到第一预设数量个噪音矢量。
21、进一步，所述将当前时刻的先验信息矢量与所有噪音矢量代入粒子滤波算法，得到当前时刻的实时坐标，包括：
22、将当前时刻的先验信息矢量与各噪音矢量的累加和，记为各粒子移动矢量；将所有粒子移动矢量作为粒子滤波算法中粒子的移动矢量，移动各滤波粒子；
23、计算各滤波粒子与其他各滤波粒子之间的欧式距离；将所有所述欧式距离从小到大排列得到距离序列；计算所述距离序列中前第二预设数量个元素的均值，记为第一均值；将第一均值的倒数作为各滤波粒子的位置权重；
24、以各滤波粒子的位置权重为权值，分别计算所有滤波粒子的各维坐标的加权平均值，得到当前时刻的实时坐标。
25、第二方面，本申请实施例提供了基于5g通信的高精度导航测绘装置，所述高精度导航测绘装置包括：
26、导航测绘数据勘测模块，用于获取勘测区域的卫星地图，以及移动导航测绘设备在当前时刻之前的各时刻的实时坐标；
27、导航测绘数据分析模块，用于对卫星地图按照建筑物类别进行场景分割，得到各建筑物；根据移动导航测绘设备在当前时刻之前的相邻时刻的实时坐标与各建筑物之间的位置关系，获得转弯预测矢量；根据转弯预测矢量与各建筑物在水平面上的投影之间的位置关系，获得各建筑物的障碍强度值；根据障碍强度值、转弯预测矢量与周围建筑物中各坐标点之间的距离，计算转弯障碍矢量；
28、导航实时定位模块，用于根据转弯预测矢量和转弯障碍矢量，获得当前时刻的先验信息矢量；根据当前时刻的历史时刻的实时坐标的空间分布情况，获得各噪音矢量；将当前时刻的先验信息矢量与所有噪音矢量代入粒子滤波算法，得到当前时刻的实时坐标。
29、第三方面，本申请实施例还提供了基于5g通信的高精度导航测绘系统，所述系统包括存储器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于5G通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于5G通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，所述获得转弯预测矢量的方法包括：
3.如权利要求2所述的基于5G通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，所述获得各建筑物的路径惯性权重的方法包括：
4.如权利要求1所述的基于5G通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，所述获得各建筑物的障碍强度值的方法，包括：
5.如权利要求1所述的基于5G通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，所述根据转弯预测矢量与周围建筑物中各坐标点之间的距离，计算转弯障碍矢量，包括：
6.如权利要求1所述的基于5G通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，所述根据转弯预测矢量和转弯障碍矢量，获得当前时刻的先验信息矢量，包括：将转弯预测矢量和转弯障碍矢量相加，得到当前时刻的先验信息矢量。
7.如权利要求1所述的基于5G通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，所述根据当前时刻的历史时刻的实时坐标的空间分布情况，获得各噪音矢量，包括：
8.如权利要求1所
9.基于5G通信的高精度导航测绘装置，其特征在于，所述高精度导航测绘装置包括：
10.基于5G通信的高精度导航测绘系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任意一项所述基于5G通信的高精度导航测绘方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于5g通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于5g通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，所述获得转弯预测矢量的方法包括：
3.如权利要求2所述的基于5g通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，所述获得各建筑物的路径惯性权重的方法包括：
4.如权利要求1所述的基于5g通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，所述获得各建筑物的障碍强度值的方法，包括：
5.如权利要求1所述的基于5g通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，所述根据转弯预测矢量与周围建筑物中各坐标点之间的距离，计算转弯障碍矢量，包括：
6.如权利要求1所述的基于5g通信的高精度导航测绘方法，其特征在于，所述根据转弯预测矢量和转弯障碍矢量，获得当前时刻的先验信息矢...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，苗长伟，李世烜，孔令鹏，陈晓飞，聂子良，李卫东，王帅，董建军，李林，段康伟，李茂森，柴华彬，董辉，
申请(专利权)人：众智软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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