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申请/专利权人：重庆九洲星熠导航设备有限公司

摘要：本发明提供了一种矿区三维地图构建系统和方法，通过无人机方便快捷地得到矿区全局的三维点云图为底图，然后与路侧感知端及矿车实时获取的局部三维点云图进行融合得到全局三维点云图，与现有技术中仅靠车辆本身携带的设备进行扫描来构建三维地图的方式相比，三维地图构建更容易，构建速度更快，能够根据矿区地形变化情况更及时地更新三维地图；而且与现有技术中仅靠车辆本身携带的设备进行扫描来构建三维地图的方式相比，能够在扬尘环境中构建出更大范围的三维地图。

主权项：1.一种矿区三维地图构建系统，其特征在于，包括无人机、矿车和多个路侧感知端，所述无人机、矿车和路侧感知端均包括激光雷达、差分GNSS导航设备、IMU惯性测量单元；所述无人机用于通过对应的激光雷达、差分GNSS导航设备、IMU惯性测量单元获取矿区全局的三维点云图作为底图，并发送至所述矿车；所述路侧感知端设置在矿区道路的路侧，并用于通过对应的激光雷达、差分GNSS导航设备、IMU惯性测量单元获取路侧感知端所在区域的第一局部三维点云图，并发送至所述矿车；所述矿车用于通过对应的激光雷达、差分GNSS导航设备、IMU惯性测量单元获取矿车所在区域的第二局部三维点云图，把所述第一局部三维点云图和所述第二局部三维点云图进行融合，得到初步融合的局部三维点云图，然后把所述初步融合的局部三维点云图与所述底图进行融合得到融合的全局三维点云图；所述无人机、矿车和路侧感知端在通过对应的激光雷达、差分GNSS导航设备、IMU惯性测量单元获取对应的三维点云图的时候：用激光雷达获取扫描点在激光雷达坐标系中的坐标；根据以下公式计算所述扫描点在地心直角坐标系中的坐标： ；其中，为扫描点在地心直角坐标系中的坐标，为对应的IMU惯性测量单元中心在地心直角坐标系中的坐标，该坐标由差分GNSS导航设备和IMU惯性测量单元通过组合导航解算得到，为对应的IMU惯性测量单元坐标系至地心直角坐标系的旋转矩阵，该旋转矩阵由差分GNSS导航设备和IMU惯性测量单元测得的姿态形成，为所述激光雷达的激光雷达坐标系中心到所述IMU惯性测量单元中心的偏置在所述IMU惯性测量单元坐标系中的分量，为所述激光雷达坐标系到所述IMU惯性测量单元坐标系的旋转矩阵，为所述扫描点在所述激光雷达坐标系中的坐标；所述矿车在把所述第一局部三维点云图和所述第二局部三维点云图进行融合的时候：基于各点在地心直角坐标系中的坐标，对所述第一局部三维点云图和所述第二局部三维点云图进行拼接；所述矿车在把所述初步融合的局部三维点云图与所述底图进行融合得到融合的全局三维点云图的时候：采用基于ICP算法的点云匹配方式对所述初步融合的局部三维点云图与所述底图进行点云拼接。

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