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龍圖騰網獲悉東南大學申請的專利一種基于環境感知輔助粒子濾波的車輛定位方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115980765B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-08發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211285811.1，技術領域涉及：G01S17/06；該發明授權一種基于環境感知輔助粒子濾波的車輛定位方法是由徐啟敏;尉雪珂;李旭設計研發完成，并于2022-10-20向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于環境感知輔助粒子濾波的車輛定位方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于環境感知輔助粒子濾波的車輛定位方法。首先，獲取激光點云數據并進行預處理；然后，構建周圍環境的柵格化地圖，以顯示車輛周圍是否有非地面目標；接著，構建定位車輛系統狀態模型和觀測模型；最后，利用柵格化地圖輔助粒子權重更新，降低非地面區域上粒子的權重，以改進粒子濾波算法，進行車輛位置的迭代更新。本發明提出的方法，通過利用激光雷達獲取真實環境信息，在傳統粒子濾波算法中引入點云柵格化二維地圖優化粒子權重公式，輔助粒子權重更新，改善粒子退化問題，提高車輛定位精度。

本發明授權一種基于環境感知輔助粒子濾波的車輛定位方法在權利要求書中公布了：1.一種基于環境感知輔助粒子濾波的車輛定位方法，其特征在于：首先，獲取激光點云數據并進行預處理；然后，基于預處理后的點云數據構建點云柵格化地圖；其次，構建定位車輛系統狀態模型和觀測模型；最后，利用改進粒子濾波算法對定位車輛的運動狀態進行濾波估計；具體步驟包括： 步驟一：獲取激光點云數據并進行預處理 使用16線激光雷達作為點云的數據來源，安裝方式為車頂對心安裝；讀取點云數據后并進行預處理，預處理過程具體如下： 子步驟一：裁剪指定范圍內的點云 在車體坐標系下，x表示沿車輛縱向方向，y表示沿車輛橫向方向，規定xy坐標系所在平面指向天向的方向為z軸方向，符合右手螺旋定則，為突出裝載激光雷達傳感器車輛周圍的環境，以裝載激光雷達傳感器的車輛為中心設置感興趣區域，單位米，裁剪指定范圍內的點云，范圍設定：x∈[-20,20]，y∈[-20,20]； 子步驟二：分割地平面和附近障礙物 1提取地面平面并剔除地面平面點，使用RANSAC算法檢測和匹配地面平面具體流程如下： a.1：在原始點云數據中隨機選擇三個點x0,y0,z0，計算其平面方程Ax0+By0+Cz0+D＝0； a.2：計算所有點xi,yi,zi,到流程a.1中得到的平面的代數距離di＝|Axi+Byi+Czi+D|，其中i＝1,2,…,N，N為點云數據長度，選取閾值dmax＝0.2米，如果di≤dmax，就認為是模型內樣本點即內點，并認為所有內點在地面平面的0.2米以內，反之，認為是模型外樣本點即外點，并設置地面平面的法線方向沿z軸向上，即法向量為[0,0,1]，設置最大角距離5度，記錄符合條件的內點個數； a.3：重復以上步驟，選取最佳擬合參數，即內點數量最多的平面對應的模型； a.4：迭代結束，輸出地面平面模型系數[A,B,C,D]； 2檢索一定半徑范圍內的點，并標記為障礙物 首先，將激光雷達傳感器置于點云地圖坐標系的中心，依據裁剪范圍設定半徑為20米，在此半徑范圍內查找相鄰點； 其次，標記障礙物點，使用歐式聚類分割算法分割障礙物并使用顏色標簽標記障礙物點； 最后，將已經剔除過地面平面點并進行過標記的所有點云投影到使用RANSAC算法匹配到的地面平面，獲取所有點云xi,yi,zi在地面平面投影后的點云數據xp,yp,zp，其中： 步驟二：基于預處理后的點云數據構建點云柵格化地圖 基于步驟一獲取投影后的點云數據進行柵格化處理，具體步驟如下： 子步驟一：確定極值并設置柵格大小 對于一個給定點云數據Pii＝1,2,…,N，計算其數據點在坐標軸方向上的最大值與最小值xmax，xmin，ymax，ymin，并設置柵格大小為0.5*0.5，即柵格沿x軸方向的邊長size_x＝0.5，沿y軸方向的邊長size_y＝0.5； 子步驟二：劃分柵格數量 依據給定的柵格邊長劃分為m個柵格，其中： 子步驟三：點云數據存入柵格數組 1將劃分后的柵格信息存儲在二維數組中； 2分層搜索點云數據存儲點云數據，具體流程如下： b.1：沿x軸方向搜索點云，判斷點云數據所處柵格的行數位置； b.2：對所處同一行柵格的點云沿y軸方向搜索點云，判斷點云數據所處柵格列數位置； b.3：重復以上步驟，直至對所有點云數據搜索完成； b.4：依據搜索結果將所有點云數據存入其對應柵格的所對應的柵格數組； 子步驟四：依據子步驟三的存儲結果信息構建點云柵格地圖 步驟三：構建定位車輛系統狀態模型和觀測模型； 步驟四：改進粒子濾波算法對定位車輛的運動狀態變量進行濾波估計。

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