CN112985455B - 定位定姿系统的精度评定方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供的定位定姿系统的精度评定方法、装置及存储介质，获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据；根据测量数据获得在世界坐标系下的定位数据；根据测试区域的空间位置对定位数据进行分段，以使获得的测试区域内的每个空间区域段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据；利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据确定的各任意两个定位子数据之间的变换参数确定测量精度，变换参数用于表示定位定姿系统在相应的子区域内角度与位置的偏差量。本公开通过对同一测试区域进行多次测量，以利用多次测量数据的一致性来评价定位定姿系统的测量精度，相对于现有技术，其成本较低，精准度更高。

Description

定位定姿系统的精度评定方法、装置及存储介质

技术领域

本公开涉及高精地图技术，尤其涉及一种定位定姿系统的精度评定方法、装置及存储介质。

背景技术

定位定姿系统(Position and Orientation System，简称POS)是搭载在高精度地图数据采集车上的传感器，其可用于为采集车获取的激光点云、全景影像提供直接的位姿参考。POS系统的精度水平将严重制约着高精度地图数据质量，因此，对POS系统的精度进行有效评估成为保证高精度地图数据质量的关键因素。

在现有技术中，对于POS系统的精度评定方法包括两种：一种为“高等级POS系统对比测试”，其在待测试的POS系统进行测试数据采集的同时，采用另一高等级的POS系统进行同步测试数据采集，并将该高等级的POS系统采集得到的轨迹数据作为真值，以分析获得待测试POS系统所采集的轨迹数据的精度。但是，采用这样的评定方式首先需要提供一个比待测试的POS系统精度更高的POS系统，且在每次测试时，都需要两套POS系统同时进行数据采集与处理，其评定所需处理的数据量较大。另一种为利用“GCP验证”，即在测试场景中布设高精度的地面控制点(Ground Control Point，简称GCP)，并利用采集车中的其它测量方式(如激光点云)的测量数据的精度，衡量POS系统的精度。但是，采用这样的评定方式需要布设高精度的GCP点作为测量真值，其成本较大；另外，利用测量数据的精度衡量POS系统的精度时，不能对于POS系统自身传感器标定所带来的误差进行抵消，其获得的评定结果不够准确。

因此，如何对POS系统进行高效且准确的评定成为技术难题。

发明内容

针对在不需要外配系统或设备的情况下，如何对POS系统进行高效且准确评定这一技术问题，本公开提供了一种定位定姿系统的精度评定方法、装置及存储介质。

第一方面，本公开提供了一种定位定姿系统的精度评定方法，包括：

获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据；

根据所述测量数据获得在世界坐标系下的定位数据；

根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，以使获得的测试区域内的每个空间区域段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据；

利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据确定的各任意两个定位子数据之间的变换参数确定测量精度，其中，所述变换参数用于表示定位定姿系统在相应的子区域内角度与位置的偏差量。

在其中一种可选的实施例中，根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，包括：

按照预设的空间间隔对测试区域进行空间划分，获得等间距分布的M个空间区域段；

根据获得的M个空间区域段，确定每个空间区域段所对应的定位数据段，其中，每个空间区域段对应的定位数据段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据。

在其中一种可选的实施例中，利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据各变换参数确定测量精度，包括：

针对测量N次的每一空间区域段，从每一空间区域段对应的定位数据段中确定N-1对的定位子数据，并利用配准算法计算每一对定位子数据之间的刚体变换参数；

对获取的每一空间区域段的N-1个刚体变换参数进行平均值计算，获得每一空间区域段的偏差量；

根据全部空间区域段的偏差量确定误差值，所述误差值用于表示定位定姿系统的测量精度。

在其中一种可选的实施例中，所述偏差量包括角度偏差量和位置偏差量。

在其中一种可选的实施例中，所述定位数据包括激光点云数据。

在其中一种可选的实施例中，所述测量数据中包括车载GNSS数据、DMI数据和INS数据；

所述根据所述测量数据获得在世界坐标系下的定位数据，包括：

对所述测量数据中的车载GNSS数据、DMI数据、INS数据和测量时的基站GNSS数据进行差分组合导航处理，获得测量轨迹数据；

根据激光雷达外标定参数及所述测量轨迹数据，对原始测量数据进行以时间为基准的坐标转换，获得在世界坐标系下的定位数据。

第二方面，本公开提供了一种定位定姿系统的精度评定装置，包括：

数据存储模块，用于获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据；

第一处理模块，用于根据所述测量数据获得在世界坐标系下的定位数据；

第二处理模块，用于根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，以使获得的测试区域内的每个空间区域段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据；

第三处理模块，用于利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据确定的各任意两个定位子数据之间的变换参数确定测量精度，其中，所述变换参数用于表示定位定姿系统在相应的子区域内角度与位置的偏差量。

在可选的实施例中，所述第二处理模块具体用于按照预设的空间间隔对测试区域进行空间划分，获得等间距分布的M个空间区域段；根据获得的M个空间区域段，确定每个空间区域段所对应的定位数据段，其中，每个空间区域段对应的定位数据段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据。

第三方面，本公开提供了一种定位定姿系统的精度评定装置，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现前任一所述的方法。

第四方面，本公开提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如前任一所述的方法。

本公开提供的定位定姿系统的精度评定方法、装置及存储介质，获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据；根据所述测量数据获得在世界坐标系下的定位数据；根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，以使获得的测试区域内的每个空间区域段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据；利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据确定的各任意两个定位子数据之间的变换参数确定测量精度，其中，所述变换参数用于表示定位定姿系统在相应的子区域内角度与位置的偏差量。本公开通过对同一测试区域进行多次测量，以利用多次测量数据的一致性来评价定位定姿系统的测量精度，相对于现有技术，其成本较低，精准度更高。

附图说明

图1为本公开所基于的一种网络架构的示意图；

图2为本公开提供的一种定位定姿系统的精度评定方法的流程示意图；

图3为本公开提供的另一种定位定姿系统的精度评定方法的流程示意图；

图4为本公开提供的一种定位定姿系统的精度评定装置的结构示意图；

图5为本公开提供的一种定位定姿系统的精度评定装置的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本公开示例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开示例中的附图，对本公开示例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

定位定姿系统(Position and Orientation System，简称POS)是搭载在高精度地图数据采集车上的传感器，其可用于为采集车获取的激光点云、全景影像提供直接的位姿参考。POS系统的精度水平将严重制约着高精度地图数据质量，因此，对POS系统的精度进行有效评估成为保证高精度地图数据质量的关键因素。

在现有技术中，对于POS系统的精度评定方法包括两种：一种为“高等级POS系统对比测试”，其在待测试的POS系统进行测试数据采集的同时，采用另一高等级的POS系统进行同步测试数据采集，并将该高等级的POS系统采集得到的轨迹数据作为真值，以分析获得待测试POS系统所采集的轨迹数据的精度。但是，采用这样的评定方式首先需要提供一个比待测试的POS系统精度更高的POS系统，且在每次测试时，都需要两套POS系统同时进行数据采集与处理，其评定所需处理的数据量较大。另一种为利用“GCP验证”，即在测试场景中布设高精度的地面控制点(Ground Control Point，简称GCP)，并利用采集车中的其它测量方式(如激光点云)的测量数据的精度，衡量POS系统的精度。但是，采用这样的评定方式需要布设高精度的GCP点作为测量真值，其成本较大；另外，利用测量数据的精度衡量POS系统的精度时，不能对于POS系统自身传感器标定所带来的误差进行抵消，其获得的评定结果不够准确。

因此，在不需要外配系统或设备的情况下，如何对POS系统进行高效且准确评定成为技术难题。

针对该问题，本公开提供了一种定位定姿系统的精度评定方法、装置及存储介质，通过对同测试区域进行多次测量，以利用多次测量数据的数据一致性判断POS系统的测量精度，相对于现有技术，其成本较低，精准度更高。

图1为本公开所基于的一种网络架构的示意图，如图1所示，本公开基于的一种网络架构可包括定位定姿系统的精度评定装置1以及移动采集设备2。

其中，定位定姿系统的精度评定装置1是可与移动采集设备2通过网络进行交互的硬件或软件，其可用于执行下述各示例中所述的定位定姿系统的精度评定方法。

当定位定姿系统的精度评定装置1为硬件时，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等，其可直接安装于移动采集设备2上。

当终端为软件时，其可以安装在上述所列举的电子设备中。特别的，当第一终端1为软件时，第一终端1的软件形式可以是安装在车载电脑中的软件。此外，终端还可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。

移动采集设备2具体可为高精地图采集车、地图采集无人机、采集机器人等具备移动功能且用于采集地图数据，特别是高精地图数据的硬件设备，其中，移动采集设备2上应搭载有POS系统，即定位定姿系统，而在此基础上，其上还可搭载有激光雷达，全球定位系统设备等一系列用于满足其采集或其他功能的硬件，本公开对此不进行限制。

此外，本公开提供的定位定姿系统的精度评定方法、装置及存储介质，具体可应用于传感器选型、传感器差异化测试、特定场景测试、集成测试等多种应用场景，特别是应用于需要对于定位定姿系统的精度进行评定的环节。

第一方面，本公开示例提供了一种定位定姿系统的精度评定方法，图2为本公开提供的一种定位定姿系统的精度评定方法的流程示意图。

如图2所示，该定位定姿系统的精度评定方法包括：

步骤101、获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据；

步骤102、根据所述测量数据获得在世界坐标系下的定位数据；

步骤103、根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，以使获得的测试区域内的每个空间区域段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据；

步骤104、利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据确定的各任意两个定位子数据之间的变换参数确定测量精度，其中，所述变换参数用于表示定位定姿系统在相应的子区域内角度与位置的偏差量。

需要说明的是，本公开提供的定位定姿系统的精度评定方法的执行主体为定位定姿系统的精度评定装置。

首先，移动采集设备将执行采集精度评定所需要的数据的步骤。具体来说，移动采集设备将被置于测试区域中，该测试区域的一定范围内(小于10千米)布设GNSS测量基站。移动采集设备将沿测试区域行驶并采集多种类型的数据，这些数据至少包括有POS系统采集的测量数据，该测量数据可被定位定姿系统的精度评定装置获取，以确定该POS系统的精度。

此外，在本公开中，移动采集设备还将沿同样的行驶路线对测试区域进行重复测量，而测量的次数应为N次，其中，N为大于等于2的整数，同时，为了保证测量数据中采样点具备一定的采样密度，移动采集设在采集测量时的行驶速度应不大于20千米/小时。

也就是说，在本公开示例提供的定位定姿系统的精度评定方法中，定位定姿系统的精度评定装置将获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据。

在此需要说明的是，测量数据具体可为坐标值、角度值等数字数据，也可为双目视觉影像的图像数据。

随后，定位定姿系统的精度评定装置将对测量数据进行解算处理，获得在世界坐标系下的定位数据。一般的，通过对测量数据的解算处理，从而建立世界坐标系，以获得测试区域上各测量数据在世界坐标系下的坐标，即定位数据。

具体来说，在其中一种可选的示例中，定位定姿系统的精度评定装置获得测量数据是有POS系统通过激光雷达或激光测距灯系统获得的，相应的，其获得的在世界坐标系下的定位数据具体可为激光点云数据。

一般来说，激光点云数据是指同一空间参考系下获取物体表面每个采样点的空间坐标，得到的是一系列表达目标空间分布和目标表面特性的海量点的集合。

需要说明的是，由于本公开的定位定姿系统的精度评定装置需要对于POS系统的精度进行评定，一般的，POS系统对于同一采集点或的不同次的定位数据应与真实坐标始终保持一致，但是考虑到POS系统自身的系统误差，对同一测试区域进行多次测量所获得的测量数据并不能完全重合，其对于同一采集点获得的不同次的定位数据将可能出现错位，即出现不重合的现象。

再后，定位定姿系统的精度评定装置将根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，以使获得每个测试区域的空间区域段对应的定位数据段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据。

具体来说，为了消除POS系统自身的系统误差所带来的对于精度评定的影响，本公开的定位定姿系统的精度评定装置可首先按照预设的空间间隔对测试区域进行空间划分，获得等间距分布的M个空间区域段。随后，根据获得的M个空间区域段，确定每个空间区域段所对应的定位数据段，其中，每个空间区域段对应的定位数据段中包括有对该空间区域段进行N次测量的多个定位子数据。

也就是说，在同一空间区域段内，由于重复扫描存在多个定位子数据，可以近似认为每个空间区域段内的由POS系统带来的定位子数据误差是恒定的。因此，在本公开示例中，通过先按照预设的空间间隔对测试区域进行空间划分，在基于获得等间距分布的多个空间区域段的相应的定位数据段的基础上，对定位数据段中的各定位子数据进行处理方式，从而有效消除POS系统自身的系统误差所带来的对于精度评定的影响。

最后，定位定姿系统的精度评定装置将利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据各变换参数确定测量精度，其中，所述变换参数用于表示定位定姿系统在相应的子区域内角度与位置的偏差量。

需要说明的是，本公开提供的定位定姿系统的精度评定方法中采用的测绘级传感器自身的误差为毫米级，其对于定位数据偏差的影响可以忽略不计。此外，由于传感器自身的集成标定误差(是测量计算两个传感器相对安装位置(平移量与旋转角)的过程，因为标定带来的误差在短时间内不会有变化，多次重复采集数据间的这项误差相同，故可以相互抵消。在短时间内是恒定的，可以认为多次重复采集数据间的标定误差相同，在空间分段配准过程中该误差项相互抵消，因此，通过对于空间分段配准后的数据进行误差计算即可确定POS系统的精度。

本公开提供的定位定姿系统的精度评定方法，利用定位获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据；根据所述测量数据获得在世界坐标系下的定位数据；根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，以使获得的测试区域内的每个空间区域段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据；利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据确定的各任意两个定位子数据之间的变换参数确定测量精度，其中，所述变换参数用于表示定位定姿系统在相应的子区域内角度与位置的偏差量。本公开通过对同一测试区域进行多次测量，以利用多次测量数据的一致性来评价定位定姿系统的测量精度，相对于现有技术，其成本较低，精准度更高。

在前述示例的基础上，为了进一步描述本公开提供的定位定姿系统的精度判定方法，图3为本公开提供的另一种定位定姿系统的精度评定方法的流程示意图。

该定位定姿系统的精度评定方法，包括：

步骤201、获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据；

步骤202、对所述测量数据中的车载GNSS数据、DMI数据、INS数据和测量时的基站GNSS数据进行差分组合导航处理，获得测量轨迹数据；

步骤203、根据激光雷达外标定参数及所述测量轨迹数据，对原始测量数据进行以时间为基准的坐标转换，获得在世界坐标系下的定位数据；

步骤204、按照预设的空间间隔对测试区域进行空间划分，获得等间距分布的M个空间区域段；

步骤205、根据获得的M个空间区域段，确定每个空间区域段所对应的定位数据段，其中，每个空间区域段对应的定位数据段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据；

步骤206、针对测量N次的每一空间区域段，从每一空间区域段对应的定位数据段中确定N-1对的定位子数据，并利用配准算法计算每一对定位子数据之间的刚体变换参数；

步骤207、对获取的每一空间区域段的N-1个刚体变换参数进行平均值计算，获得每一空间区域段的偏差量；

步骤208、根据全部空间区域段的偏差量确定误差值，所述误差值用于表示定位定姿系统的测量精度。

需要说明的是，本公开提供的定位定姿系统的精度评定方法的执行主体为定位定姿系统的精度评定装置。

与前述示例类似的是，首先，移动采集设备将执行采集精度评定所需要的数据的步骤。具体来说，移动采集设备将被置于测试区域中，该测试区域的一定范围内(小于10千米)布设GNSS测量基站。移动采集设备将沿测试区域行驶并采集多种类型的数据，这些数据至少包括有POS系统采集的测量数据，该测量数据可被定位定姿系统的精度评定装置获取，以确定该POS系统的精度。

此外，在本公开中，移动采集设备还将沿同样的行驶路线对测试区域进行重复测量，而测量的次数应为N次，其中，N为大于等于2的整数，同时，为了保证测量数据中采样点具备一定的采样密度，移动采集设在采集测量时的行驶速度应不大于20千米/小时。也就是说，在本公开示例提供的定位定姿系统的精度评定方法中，定位定姿系统的精度评定装置将获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据。

随后，与前述示例不同的是，在本示例中，定位定姿系统的精度评定装置将对测量数据进行解算处理，可采用如下步骤：

定位定姿系统的精度评定装置首先对于测量数据和测量时的基站GNSS数据进行差分组合，获得测量轨迹数据。具体来说，测量数据中包括车载GNSS数据、可量测实景影像(Digital Measurable Image，简称DMI)数据和惯性导航系统(Inertial NavigationSystem，简称INS)数据。也就是说，利用所述车载GNSS与所述基站GNSS构成高精度的差分GNSS数据；对所述高精度的差分GNSS数据、所述DMI数据和所述INS数据进行紧耦合解算，获得测量轨迹数据。

然后，定位定姿系统的精度评定装置根据激光雷达外标定参数及所述测量轨迹数据，对原始测量数据进行以时间为基准的坐标转换，从而获得在世界坐标系下的定位数据。其中，坐标转换可采用轨迹差值的方式，经过该坐标转换测量轨迹数据从局部坐标系解算到世界坐标系下。

再后，如前所述的，定位定姿系统的精度评定装置按照预设的空间间隔对测试区域进行空间划分，获得等间距分布的M个空间区域段，例如，移动采集设备可沿行驶轨迹方向，以一定的距离为间隔(可设置为10米)对测试区域进行空间划分，其中M为大于等于2的正整数；并根据获得的M个空间区域段，确定每个空间区域段所对应的定位数据段，其中，每个空间区域段对应的定位数据段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据。

与前述示例不同的是，针对测量过N次的每一空间区域段，可从每一空间区域段对应的定位数据段中确定N-1对的定位子数据，并利用配准算法计算每一对定位子数据之间的刚体变换参数，其中N为大于等于2的正整数。

进一步来说，对于某一个空间区域段对应的定位数据段，其是经过N次测量并处理得到的。而对于其中任一个空间区域段，通过不同的组合，可获得N-1对的定位子数据。针对每一定位数据段中的每一对的定位子数据，利用点云的配准算法计算每一对定位子数据之间的刚体变换参数，即三轴旋转角向量与三轴平移向量。其中，点云的配准算法具体可采用迭代最近邻(Iterative Closest Point，简称ICP)，也可采用其他算法，本公开对此不进行限制。

随后，对获取的每一空间区域段的N-1个刚体变换参数进行平均值计算，获得每一空间区域段的偏差量。其中，可采用算数平均值计算获得每一空间区域段的偏差量。

可选的，偏差量包括角度偏差量

和位置偏差量

其中的角度偏差量

可表示为：

其中，

表示POS系统在第i个空间区域段内的角度偏差量，其中的i为属于M的正整数，

表示POS系统在第i个空间区域段内的横滚角偏差量，

表示POS系统在第i个空间区域段内的俯仰角偏差量，

表示POS系统在第i个空间区域段内的航向角偏差量；

其中的位置偏差量

可表示为：

其中，

表示POS系统在第i个空间区域段内的位置偏差量，其中的i为属于M的正整数，

表示POS系统在第i个空间区域段内的X方向位置偏移量，

表示POS系统在第i个空间区域段内的Y方向位置偏移量，

表示POS系统在第i个空间区域段内的Z方向位置偏移量。

重复上述计算，直至获得M个角度偏差量

及位置偏差量

随后，基于获得的M个角度偏差量

及位置偏差量

计算误差值，该误差值用于表示定位定姿系统的测量精度，测量精度可包括有测姿精度

和定位精度

其中的测姿精度

可表示为：

其中，

表示POS系统的测姿精度，

分别表示POS系统在横滚、俯仰、航向三个方向的测角精度。

进一步的，上述测姿精度中的各参数可采用如下方式表示：

此外，定位精度

可表示为：

其中，

表示POS系统的定位精度，

和

分别用于标识POS系统在X，Y和Z方向位置偏移量。

进一步的，上述定位精度中的各参数可采用如下方式表示：

本公开提供的定位定姿系统的精度评定方法，通过采用获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据；根据所述测量数据获得在世界坐标系下的定位数据；根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，以使获得每个测试区域的空间区域段对应的定位数据段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据；利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据各变换参数确定测量精度，其中，所述变换参数用于表示定位定姿系统在相应的子区域内角度与位置的偏差量。本公开通过对同测试区域进行多次测量，以利用多次测量数据的数据一致性判断POS系统的测量精度，相对于现有技术，其成本较低，精准度更高。

第二方面，本公开示例提供了一种定位定姿系统的精度评定装置，图4为本公开提供的一种定位定姿系统的精度评定装置的结构示意图，如图4所示，该定位定姿系统的精度评定装置包括：

数据存储模块10，用于获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据；

第一处理模块20，用于根据所述测量数据获得在世界坐标系下的定位数据；

第二处理模块30，用于根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，以使获得的测试区域内的每个空间区域段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据；

第三处理模块40，用于利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据确定的各任意两个定位子数据之间的变换参数确定测量精度，其中，所述变换参数用于表示定位定姿系统在相应的子区域内角度与位置的偏差量。

在其中一种可选的示例中，第二处理模块，具体用于：按照预设的空间间隔对测试区域进行空间划分，获得等间距分布的M个空间区域段；根据获得的M个空间区域段，确定每个空间区域段所对应的定位数据段，其中，每个空间区域段对应的定位数据段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据。

在其中一种可选的示例中，第三处理模块，具体用于：针对测量N次的每一空间区域段，从每一空间区域段对应的定位数据段中确定N-1对的定位子数据，并利用配准算法计算每一对定位子数据之间的刚体变换参数；对获取的每一空间区域段的N-1个刚体变换参数进行平均值计算，获得每一空间区域段的偏差量；根据全部空间区域段的偏差量确定误差值，所述误差值用于表示定位定姿系统的测量精度。

在其中一种可选的示例中，所述偏差量包括角度偏差量和位置偏差量。

在其中一种可选的示例中，所述定位数据包括激光点云数据。

在其中一种可选的示例中，所述测量数据中包括车载GNSS数据、DMI数据和INS数据；第一处理模块，具体用于：对所述测量数据中的车载GNSS数据、DMI数据、INS数据和测量时的基站GNSS数据进行差分组合导航处理，获得测量轨迹数据；根据激光雷达外标定参数及所述测量轨迹数据，对原始测量数据进行以时间为基准的坐标转换，获得在世界坐标系下的定位数据。

在其中一种可选的示例中，所述第一处理模块，具体用于利用所述车载GNSS与所述基站GNSS构成高精度的差分GNSS数据；对所述高精度的差分GNSS数据、所述DMI数据和所述INS数据进行紧耦合解算，获得测量轨迹数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的控制设备的具体工作过程以及相应的有益效果，可以参考前述方法示例中的对应过程，在此不再赘述。

本公开提供的定位定姿系统的精度评定装置，利用定位获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据；根据所述测量数据获得在世界坐标系下的定位数据；根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，以使获得的测试区域内的每个空间区域段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据；利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据确定的各任意两个定位子数据之间的变换参数确定测量精度，其中，所述变换参数用于表示定位定姿系统在相应的子区域内角度与位置的偏差量。本公开通过对同一测试区域进行多次测量，以利用多次测量数据的一致性来评价定位定姿系统的测量精度，相对于现有技术，其成本较低，精准度更高。

第三方面，本公开示例提供了一种定位定姿系统的精度评定装置，图5为本公开提供的一种定位定姿系统的精度评定装置的硬件结构示意图，如图5所示，本公开提供了一种定位定姿系统的精度评定装置，包括：

一个或多个处理器42；

存储装置41，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处器执行，使得所述一个或多个处理器实现如前任一所述的方法。

需要说明的是，该定位定姿系统的精度评定装置具体可例如图1所示的定位定姿系统的精度评定装置1。

所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，定位定姿系统的精度评定装置的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于存储支持控制设备执行上述第一方面中设备的控制方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。所述控制设备还可以包括通信接口，用于控制设备与其他设备或通信网络通信。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的控制设备的具体工作过程以及相应的有益效果，可以参考前述方法示例中的对应过程，在此不再赘述。

第四方面，本公开示例提供了一种存储介质，用于储存控制设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述第一方面中设备的定位定姿系统的精度评定方法为定位定姿系统的精度评定所涉及的程序。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法示例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法示例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各示例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各示例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各示例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各示例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种定位定姿系统的精度评定方法，其特征在于，包括：

获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据；

根据所述测量数据获得在世界坐标系下的定位数据；

根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，以使获得的测试区域内的每个空间区域段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据；

利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据确定的各任意两个定位子数据之间的变换参数确定测量精度，其中，所述变换参数用于表示定位定姿系统在相应的子区域内角度与位置的偏差量。

2.根据权利要求1所述的定位定姿系统的精度评定方法，其特征在于，根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，包括：

按照预设的空间间隔对测试区域进行空间划分，获得等间距分布的M个空间区域段；

根据获得的M个空间区域段，确定每个空间区域段所对应的定位数据段，其中，每个空间区域段对应的定位数据段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据。

3.根据权利要求2所述的定位定姿系统的精度评定方法，其特征在于，利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据各变换参数确定测量精度，包括：

针对测量N次的每一空间区域段，从每一空间区域段对应的定位数据段中确定N-1对的定位子数据，并利用配准算法计算每一对定位子数据之间的刚体变换参数；

对获取的每一空间区域段的N-1个刚体变换参数进行平均值计算，获得每一空间区域段的偏差量；

根据全部空间区域段的偏差量确定误差值，所述误差值用于表示定位定姿系统的测量精度。

4.根据权利要求3所述的定位定姿系统的精度评定方法，其特征在于，所述偏差量包括角度偏差量和位置偏差量。

5.根据权利要求1-4任一项所述的定位定姿系统的精度评定方法，其特征在于，所述定位数据包括激光点云数据。

6.根据权利要求5所述的定位定姿系统的精度评定方法，其特征在于，所述测量数据中包括车载GNSS数据、DMI数据和INS数据；

所述根据所述测量数据获得在世界坐标系下的定位数据，包括：

对所述测量数据中的车载GNSS数据、DMI数据、INS数据和测量时的基站GNSS数据进行差分组合导航处理，获得测量轨迹数据；

根据激光雷达外标定参数及所述测量轨迹数据，对原始测量数据进行以时间为基准的坐标转换，获得在世界坐标系下的定位数据。

7.一种定位定姿系统的精度评定装置，其特征在于，包括：

数据存储模块，用于获取定位定姿系统对测试区域进行多次测量的测量数据；

第一处理模块，用于根据所述测量数据获得在世界坐标系下的定位数据；

第二处理模块，用于根据测试区域的空间位置对所述定位数据进行分段，以使获得的测试区域内的每个空间区域段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据；

第三处理模块，用于利用配准算法确定同一空间区域段内任意两个定位子数据之间的变换参数，根据确定的各任意两个定位子数据之间的变换参数确定测量精度，其中，所述变换参数用于表示定位定姿系统在相应的子区域内角度与位置的偏差量。

8.根据权利要求7所述的定位定姿系统的精度评定装置，其特征在于，所述第二处理模块具体用于：按照预设的空间间隔对测试区域进行空间划分，获得等间距分布的M个空间区域段；根据获得的M个空间区域段，确定每个空间区域段所对应的定位数据段，其中，每个空间区域段对应的定位数据段中包括有对该空间区域段进行多次测量的多个定位子数据。

9.一种定位定姿系统的精度评定装置，其特征在于，所述定位定姿系统的精度评定装置包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的方法。

10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-6中任一所述的方法。

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