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摘要：本发明公开了一种空地协作的高精同步定位与建图方法。首先，构建了无人机系统和地面无人车辆系统，接着，利用同步定位与建图方法对地面无人车辆的位置进行实时递推，最后，利用空地协作多传感紧耦合观测来提供回环优化以减小累积误差。本发明公开的空地协作高精同步定位与建图方法，有效克服了现有方法易受累积误差影响且工作模式不灵活等缺陷。

主权项：1.一种空地协同的高精同步定位与建图方法，其特征在于，具体步骤包括：步骤一：构建无人机系统与地面无人车辆系统子步骤一：构建无人机系统无人机上所安装的传感器包括但不限于：GNSS接收器、无线信号发射器以及通信模块，其中，GNSS接收器用于接收卫星信号确定无人机自身位置，无线信号发射器则用于测量无人机自身与地面无人系统之间的距离，通信模块用于传输无人机自身位置信息给地面无人车辆；子步骤二：构建地面无人车辆系统地面无人车辆所安装的传感器包括但不限于：GNSS接收器、INS、视觉传感器或激光雷达传感器、无线信号接收器以及通信模块，其中，GNSS接收器用于接收卫星信号，INS用于提供加速度和角速度信息，视觉或激光雷达用于进行SLAM定位，无线信号接收器用于接收无人机发射的无线信号，通信模块用于获取无人机的位置信息；步骤二：利用SLAM进行位置递推地面无人车辆的位置由视觉SLAM或激光雷达SLAM递推获得，记k-1时刻地面无人车辆的位置为xk-1,yk-1,zk-1，通过SLAM方法在k时刻得出的位移为Δxk,Δyk,Δzk，则k时刻通过SLAM得到地面无人车辆的位置为： 步骤三：利用全局位置回环优化通过SLAM得到的位置会存在一定的累积误差，需要利用回环的思想加以优化，具体步骤如下：子步骤一：制定优化策略为减轻地面无人车辆上计算单元的运算压力，当符合一定条件时才触发回环机制，回环的前提是可见卫星数量加上无人机数量大于一定阈值，回环的策略如下：1当地面无人车辆运行时间超过60秒时；2当地面无人车辆运行距离超过200米时；3当可见星数目急剧下降时；在回环的前提下，当符合上述条件中的一个或几个时触发回环，并开始重新按上述条件评估；子步骤二：构建可见星惯导紧耦合观测当可见卫星数目充足时，构建可见星惯导的紧耦合观测方程，解算出此时地面无人车辆的全局位置xk,yk,zk；子步骤三：构建机载无线传感模块可见星惯导紧耦合观测若可见星数目不足，则利用机载无人机作为补充信息源，建立如下的紧耦合观测方程： 其中，代表k时刻卫星的位置，上标m代表卫星的数目编号，下标k代表时刻，Δt代表卫星的钟差，代表k时刻无人机的位置，xk,yk,zk代表k时刻地面无人车辆的位置，无人机载无线传感模块通过网络同步时间，由此解算出地面无人车辆的位置；子步骤四：利用因子图进行回环优化在回环前提下，记触发回环的时间为p，通过上述步骤算出的全局位置为Xp，上次触发回环的时间为q，其位置为Xq，在两者之间添加回环因子，其损失函数为：fLoopXp,Xq＝dZ-hXp,Xq#3其中，Z代表回环因子观测量，即两个时刻紧耦合观测结果的差，h为观测方程，利用因子图对此区间进行优化，从而减小甚至消除累积误差，在无需重复行驶过往路径的前提下提高定位和建图的精度。

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