可移动物体的定位系统与定位方法、可移动物体、存储介质

摘要

一种可移动物体的定位系统、定位方法、可移动物体和存储介质，其中，定位系统包括：可移动物体(211)；定位装置(212)，用于获取预设的参考位置的定位参数；测量装置(213)，设于预设的基准位置，用于测量可移动物体(211)和基准位置之间的相对位置参数，以及参考位置和基准位置之间的相对位置参数；以及控制装置(214)，用于根据可移动物体(211)和基准位置之间的相对位置参数，以及参考位置和基准位置之间的相对位置参数，建立统一坐标系，并基于统一坐标系，对相对位置参数以及参考位置的定位参数进行计算，以确定可移动物体的定位参数。可以实现在有遮挡环境下对可移动物体进行准确定位。

说明书

技术领域

本公开涉及导航定位技术领域，尤其涉及一种可移动物体的定位系统、可移动物体的定位方法、可移动物体和计算机可读存储介质。

背景技术

对于无人飞行器、无人车等可移动物体而言，在其作业过程中，需要实时定位，以便于实现精确地控制和检测。在高空无遮挡作业环境中，由于GNSS(Global NavigationSatellite System，全球导航卫星系统)等定位信号良好，作业能够顺利进行。然而大多数工程上的作业场景为有遮挡的环境，如图1所示的隧道内、矿井内、桥梁下方，或者幕墙检测贴近幕墙的部分，管道巡检的地下部分等，都是对定位信号有严重遮挡、甚至完全无法接收到定位信号的作业环境，而在这些环境中的作业又需要较高的精度，通常需要达到厘米级或者更高的绝对精度。现有技术中的GNSS定位、超宽带定位、视觉信号定位或WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)定位等都难以胜任。

因此，如何在有遮挡的环境中对可移动物体进行准确定位，是现有技术亟待解决的问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供了一种可移动物体的定位系统、可移动物体的定位方法、可移动物体和计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上改善现有技术无法在有遮挡的环境中对可移动物体准确定位的问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的第一方面，提供一种可移动物体的定位系统，包括：可移动物体；定位装置，用于获取预设的参考位置的定位参数；测量装置，设于预设的基准位置，用于测量所述可移动物体和所述基准位置之间的相对位置参数，以及所述参考位置和所述基准位置之间的相对位置参数；以及控制装置，用于根据所述可移动物体和所述基准位置之间的相对位置参数，以及所述参考位置和所述基准位置之间的相对位置参数，建立统一坐标系，并且基于所述统一坐标系，对所述可移动物体和所述基准位置之间的所述相对位置参数，所述参考位置和所述基准位置之间的所述相对位置参数，以及所述参考位置的定位参数进行计算，以确定所述可移动物体的定位参数。

根据本公开的第二方面，提供一种可移动物体的定位方法，应用于可移动物体的定位系统，所述方法包括：获取预设的参考位置的定位参数；测量可移动物体和预设的基准位置之间的相对位置参数，以及所述参考位置和所述基准位置之间的相对位置参数；根据所述可移动物体和所述基准位置之间的相对位置参数，以及所述参考位置和所述基准位置之间的相对位置参数，建立统一坐标系；基于所述统一坐标系，对所述可移动物体和所述基准位置之间的所述相对位置参数，所述参考位置和所述基准位置之间的所述相对位置参数，以及所述参考位置的定位参数进行计算，以确定所述可移动物体的定位参数。

根据本公开的第三方面，提供一种可移动物体的定位方法，应用于可移动物体，所述方法包括：获取预设的参考位置的定位参数；获取所述可移动物体和预设的基准位置之间的相对位置参数，以及所述参考位置和所述基准位置之间的相对位置参数；根据所述可移动物体和所述基准位置之间的相对位置参数，以及所述参考位置和所述基准位置之间的相对位置参数，建立统一坐标系；基于所述统一坐标系，对所述可移动物体和所述基准位置之间的所述相对位置参数，所述参考位置和所述基准位置之间的所述相对位置参数，以及所述参考位置的定位参数进行计算，以确定所述可移动物体的定位参数。

根据本公开的第四方面，提供一种可移动物体，包括：机身；动力系统；以及控制装置，设于所述机身；所述控制装置通过执行上述可移动物体的定位方法，以对所述可移动物体进行定位。

根据本公开的第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述可移动物体的定位方法。

本公开的技术方案具有以下有益效果：

在上述可移动物体的定位系统中，利用定位装置测量参考位置的定位参数，利用设于基准位置的测量装置测量可移动物体、参考位置和基准位置之间的相对位置参数，再通过控制装置，在统一坐标系中对上述参数进行计算，以确定可移动物体的定位参数。一方面，提供了一种在有遮挡环境下的可移动物体定位系统，能够克服可移动物体接收不到定位信号的问题，实现准确定位，以便于在有遮挡环境下进行可移动物体的控制与工程作业。另一方面，该定位系统的组成较为简单，各组件装置都是工程作业中较为常见的装置，实现成本较低，具有较高的实用性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施方式，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出有遮挡的作业环境；

图2示出本示例性实施方式中一种可移动物体的定位系统的示意图；

图3示出本示例性实施方式中测量相对位置参数的示意图；

图4示出本示例性实施方式中一种装设于可移动物体的反射棱镜的示意图；

图5示出本示例性实施方式中多个测量装置测量可移动物体的示意图；

图6示出本示例性实施方式中一种可移动物体的定位方法的流程图；

图7示出本示例性实施方式中另一种可移动物体的定位方法的流程图；

图8示出本示例性实施方式中再一种可移动物体的定位方法的流程图；

图9示出本示例性实施方式中一种可移动物体的结构框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

本公开的示例性实施方式首先提供了一种可移动物体的定位系统，如图2所示，该定位系统210可以包括：可移动物体211、定位装置212、测量装置213和控制装置214。其中，可移动物体211可以是无人飞行器、无人车或者机器人等无人驾驶的可移动机电设备。在一种实施方式中，可移动物体211处于遮挡的环境中，如图1所示可移动物体211处于隧道中，无法接收到卫星220发射的定位信号，因此无法直接进行定位。定位装置212可以是GPS(Global Positioning System，全球定位系统)传感器或北斗导航接收机等。测量装置213可以是全站仪、激光测距仪等测量相对位置的仪器，其位于预设的基准位置，主要用于跟踪测量可移动物体211，基准位置可以是事先选取的任意位置，通常是便于跟踪可移动物体211的位置，例如隧道的洞口、隧道内部的岔路口等，在此不作限定。控制装置214可以是用于控制可移动物体211的遥控器、手机、平板电脑、或计算机，或者控制装置214是设置在可移动物体211内部用于控制可移动物体211行进的控制装置，在其他实施方式中，控制装置214还可以是具有云计算功能的控制装置等，在此不作限定。

本示例性实施方式中，可以在无遮挡区域事先确定一参考位置，例如在隧道作业中，可以在隧道外的开阔区域选取参考位置，然后利用定位装置212测量该参考位置的定位参数，通常可以将定位装置212设置在该参考位置上，通过接收卫星220的定位信号，得到该参考位置的定位参数。定位参数是指绝对位置坐标，可以采用GNSS坐标，如基于大地坐标系WGS1984、BD-09或GCJ-02等的坐标，具体采用哪种坐标参数视定位装置212的类型、以及实际需求而定；在一种实施方式中，定位参数可以是高斯坐标系下的定位参数。以定位装置212是GPS传感器为例，可以通过静态GNSS基线解算，获取参考位置的经纬度坐标，再根据高斯3度投影带进行投影，得到参考位置的高斯坐标PAr，其中包含参考位置在正东方向和正北方向的高斯投影坐标，以及高度坐标(例如可以是海拔)，即东-北-天坐标。

本示例性实施方式中，测量装置213测量可移动物体211和基准位置之间的相对位置参数，并测量参考位置和基准位置之间的相对位置参数。举例说明，可以在基准位置架设测量装置213，通过发射激光、红外、声波等测量信号确定可移动物体211的位置，在发射信号后，信号到达可移动物体211后进行反射，测量装置213接收反射信号，通过解析反射信号可以计算可移动物体211的相对位置参数，其可以包括距离、角度和高程差中的至少一个。参考图3所示举例说明，测量装置213接收反射信号后，可以根据反射信号和发射信号的相位差计算可移动物体211和基准位置的距离；根据反射信号的方向，将其映射到水平面上，可以计算可移动物体211相对于基准位置的水平角度(水平角)；还可以根据反射信号的信号与水平面的角度(竖直角)，结合可移动物体211和基准位置的距离，计算可移动物体211相对于基准位置的高程差ΔH。需要说明的是，可以以可移动物体211的位置或基准位置为参照，表示两位置之间的相对位置参数，在此不作限定。测量参考位置和基准位置之间的相对位置参数与上述过程相似。

在一种可选的实施方式中，测量装置213可以通过发射光信号进行测量，例如可以是全站仪；可移动物体211上可以装设反射组件，如图4所示，用于反射测量装置213发射的光信号，使得反射光信号较强，测量装置213能够更加准确地检测可移动物体211的位置。该反射组件可以采用反射棱镜，如360度反射棱镜、全反射棱镜等，可以反射来自各个方向的光信号。为了提高测量的可靠性，还可以在可移动物体211机身的多个面上分别装设反射棱镜，以防止反射棱镜位于测量装置213的反方向时，反射不到光信号的问题。在其他实施方式中，反射组件还可设置为可旋转，例如反射组件固定设置有旋转组件，或者与旋转组件可拆卸连接，在此不作限定。

控制装置214可以通过有线或无线连接的方式与定位装置212、测量装置213连接，以便保持通讯，从定位装置212、测量装置213获取相关数据，包括上述可移动物体211和基准位置之间的相对位置参数，参考位置和基准位置之间的相对位置参数，以及参考位置的定位参数，然后对这三个参数进行分析计算，得到可移动物体211的定位参数。下面对计算过程进行具体说明：

根据可移动物体211和基准位置之间的相对位置参数，以及参考位置和基准位置之间的相对位置参数，建立统一坐标系，统一坐标系可以是任意类型的坐标系，例如以地球为参照的绝对坐标系，或者以基准位置为参照的相对坐标系等，从而将可移动物体211、基准位置、参考位置纳入到同一个坐标系中；

基于统一坐标系，对可移动物体211和基准位置之间的相对位置参数，参考位置和基准位置之间的相对位置参数，以及参考位置的定位参数进行计算，得到可移动物体211、基准位置、参考位置在统一坐标系中的坐标，从而确定相互之间的位置关系，再映射为定位参数中的尺度，以确定可移动物体211的定位参数。

由上可知，控制装置214负责数据通信和数据计算两方面任务，在一种可选的实施方式中，控制装置214可以包括：通信单元，负责上述数据通信的任务，接收测量装置213和定位装置212发送的数据；计算单元，负责上述数据计算的任务，计算可移动物体的定位参数。

在一种可选的实施方式中，可以通过以下方式建立统一坐标系：

首先获取参考位置的定位参数对应的全局坐标系，全局坐标系即绝对坐标系，如定位参数采用高斯坐标时，全局坐标系可以是高斯坐标系，例如东-北-天坐标系；

然后以基准位置为原点，建立一个局部坐标系，该局部坐标系表示测量装置213测量范围内的相对坐标系，例如可以以水平面的正东方向为+X轴，以水平面的正北方向为+Y轴；

再基于局部坐标系和全局坐标系建立统一坐标系，通过确定局部坐标系和全局坐标系之间的映射关系，可以将参考位置纳入局部坐标系，或者将基准位置纳入全局坐标系，从而置于统一坐标系中。

基于此，可以通过以下方式计算可移动物体211的定位参数：

根据可移动物体211和基准位置之间的相对位置参数，计算可移动物体211的局部坐标PR1，其中局部坐标可以采用笛卡尔坐标，也可以采用极坐标；

建立局部坐标系和全局坐标系之间的关联，例如可以包括两坐标系的映射或转换关系，根据参考位置和基准位置之间的相对位置参数，计算参考位置的局部坐标PRr，或者基准位置的全局坐标PA0(即基准位置的定位参数)；

最后以参考位置的局部坐标PRr或者基准位置的全局坐标PA0为参照，将可移动物体211的局部坐标PR1映射到全局坐标系中，计算其全局坐标PA1(即可移动物体211的定位参数)。

需要说明的是，在上述计算中，建立局部坐标系和全局坐标系之间的关联后，可以将所有的位置(基准位置、参考位置、可移动物体211的位置)映射到其中任一个坐标系中，根据相互之间的位置关系进行解析计算，以确定每个位置的坐标。

在一种可选的实施方式中，在计算可移动物体211的定位参数时，可以先根据参考位置的定位参数，将参考位置和基准位置之间的相对位置参数从局部坐标系映射到全局坐标系中，得到基准位置的定位参数，例如可以以参考位置和基准位置之间的相对位置参数计算全局坐标系中基准位置和参考位置的偏移量，将参考位置的定位参数加上该偏移量，得到基准位置的定位参数；然后再利用类似的方法，根据基准位置的定位参数，将可移动物体211和基准位置之间的相对位置参数从局部坐标系映射到全局坐标系中，得到可移动物体211的定位参数。

上述过程数学表达如下：假设局部坐标系到全局坐标系的映射系数为ν，其可以是3*3的转换矩阵，基准位置的全局坐标为PA0＝PAr-PRr×ν，可移动物体211的全局坐标为PA1＝PA0+PR1×ν。

进一步地，在一种实施方式中，测量装置213还可以包括跟踪模式。例如，以测量装置213为支持跟踪模式的全站仪为例进行说明。在跟踪模式下，全站仪以一定频率发射脉冲跟踪可移动物体，可以通过激光实时测量可移动物体211和基准位置之间的相对位置参数。本示例性实施方式中，建立全站仪和控制装置214的无线通信，使得全站仪在每历元的测量数据可以发送到控制装置214进行解析。测量数据以数据包的形式发送，可以包括每一时刻的UTC时间(Coordinated Universal Time，协调世界时)和可移动物体211和基准位置之间的相对位置参数(包括距离、方位角、竖直角和高程差等)。基于此，可以建立可移动物体211的状态方程，以实现精确定位和控制。在一种可选的实施方式中，可以采用任意合适的数学算法提高定位精度，例如可以采用滤波(如卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波等)的方式提高定位精度。以卡尔曼滤波为例，计算单元可以根据可移动物体211和基准位置之间在前一时刻和当前时刻的相对位置参数进行卡尔曼滤波，由于相对位置参数是测量装置213测量得到的，存在测量误差，卡尔曼滤波可以通过优化减小误差的影响，从而估计可移动物体211和基准位置在当前时刻的最优相对位置参数，其更加接近于真实情况。在上述计算可移动物体211的定位参数时，使用可移动物体211和基准位置之间的最优相对位置参数替换所测量的相对位置参数进行计算，得到可移动物体211的定位参数，其精度更高。

本示例性实施方式中，控制装置214在计算出可移动物体211的定位参数后，还可以根据可移动物体211的定位参数规划可移动物体211的行进路线，以实现精确的路线规划和自动导航。

应当理解，图2所示的定位系统210仅是示例性的。根据实际需要，可以设置任意数目的可移动物体211，对每个可移动物体211进行定位，或者设置任意数目的测量装置213，共同对可移动物体211进行跟踪测量；也可以将定位装置212设置于测量装置213上，如在全站仪上安装GPS传感器，则参考位置和基准位置可以是同一位置；控制装置214也可以是可移动物体211内部的控制装置，使得可移动物体211一边飞行一边接收测量装置213和定位装置212发送的数据，通过计算出自身的定位参数，实现行进控制、自动导航等功能。在一种实施方式中，也可以在定位系统210中增设其他传感器，如视觉定位传感器、超声波传感器、激光雷达等，将获取的数据与上述相对位置参数进行融合计算，最终得到可移动物体211的定位参数，结果更可靠。

在一种可选的实施方式中，定位系统可以包括N个测量装置，N为不小于2的正整数，即可以设置至少两个测量装置。N个测量装置分别位于N个预设的基准位置，其中，第一测量装置设于第一基准位置，用于测量可移动物体的第一相对位置参数，以及参考位置相对于第一基准位置的相对位置参数；第二至第N测量装置分别设于第二至第N基准位置，分别用于测量可移动物体的第二相对位置参数至第N相对位置参数；其中，第i相对位置参数表示：由第i测量装置测量的可移动物体相对于第i基准位置的相对位置参数，i为[1,N]内的任意整数。

相应的，控制装置可以基于上述统一坐标系，对参考位置相对于第一基准位置的相对位置参数，参考位置的定位参数，可移动物体的第一相对位置参数至第N相对位置参数中的至少一个相对位置参数，以及N个基准位置之间的位置关系进行计算，以确定可移动物体的定位参数。由于测量装置测量可移动物体的相对位置时具有误差，通过N个测量装置分别测量，再综合其测量结果进行可移动物体定位解算，可以减小误差的影响，进一步提高定位精度，并且保证任何时刻都有测量装置可以跟踪到可移动物体，进一步提高定位可靠性。

以隧道作业为例，参考图5所示，可以选取隧道口和隧道内3个通视较好的点为基准位置，分别架设全站仪501、502、503，全站仪501测量和全站仪502、503之间的相对位置，以得到3个基准位置之间的位置关系，并测量和参考位置的相对位置。当无人机504作业时，全站仪501、502、503均跟踪测量，每一时刻由于地形阻碍等原因，可能会有一些全站仪无法跟踪到无人机504，因此只能获取到第一至第三相对位置参数中的一部分。

假设在时刻t，全站仪501、502、503均跟踪到无人机504，分别单独测量得到第一至第三相对位置参数PR1、PR2、PR3，例如可以是每个全站仪和无人机504的距离与高程差，然后对任意两个全站仪和无人机504形成的三角形进行求解，得到包括角度的PR1、PR2、PR3；接下来，可以通过以下两种方式处理：

(1)根据3个基准位置之间的位置关系，将PR1、PR2、PR3分别转换为相对于同一个基准位置(如常用第一基准位置)的相对位置参数，取平均值，再结合该基准位置的定位参数，计算无人机504的定位参数。

(2)结合参考位置和第二、第三基准位置相对于第一基准位置的相对位置参数，以及参考位置的定位参数，可以分别计算出第一、第二、第三基准位置的定位参数，再根据每个基准位置的定位参数以及对应的相对位置参数求解无人机504的一组定位参数，例如结合第一基准位置的定位参数和PR1可以计算无人机504的第一定位参数PA1，同理可得第二定位参数PA2和第三定位参数PA3，对PA1、PA2、PA3取平均，得到无人机504的定位参数。

进一步的，控制装置可以实时接收N个测量装置所发送的相对位置参数，按照上述方法进行解析，并使用滤波算法对无人机的实时定位进行优化，获取其在全局坐标系下的实时位置。通过预设的航线与航点在全局坐标系下的位置，可以实现对无人机航线的规划与反馈；或者通过全局坐标系到局部坐标系的映射，将预设的航线与航点在局部坐标系中标识出来，从而在局部坐标系中对无人机进行航线规划，通过实时跟踪其局部坐标，实现精准的飞行控制。当然，上述方式也适用于无人车、机器人等其他类型的可移动物体。本实施方式提供的可移动物体定位系统跟踪效果很好，能够达到亚厘米级的定位精度。

综上所述，在本示例性实施方式的可移动物体定位系统中，利用定位装置测量参考位置的定位参数，利用设于基准位置的测量装置测量可移动物体、参考位置和基准位置之间的相对位置参数，再通过控制装置，在统一坐标系中对上述参数进行计算，以确定可移动物体的定位参数。一方面，提供了一种在有遮挡环境下的可移动物体定位系统，能够克服可移动物体接收不到定位信号的问题，实现准确定位，以便于在有遮挡环境下进行可移动物体的控制与工程作业。另一方面，该定位系统的组成较为简单，各组件装置都是工程作业中较为常见的装置，实现成本较低，具有较高的实用性。

当然，可以理解，本实施方式提供的定位系统也可以在无遮挡环境下使用。例如，在一种实施方式中，若可移动物体在无遮挡环境下作业，可以通过可移动物体上的定位传感器直接获取其定位参数，同时采用图2的定位系统210测量并计算可移动物体的定位参数，将两种途径得到的定位参数进行融合，相当于对可移动物体采取了双重定位的方式，可以降低任一种方式的测量误差，实现更高的精度和可靠性。

本公开的示例性实施方式还提供了一种可移动物体的定位方法，可以应用于上述可移动物体的定位系统，如图2中的定位系统210。参考图6所示，该定位方法可以包括以下步骤S610～S640：

步骤S610，获取预设的参考位置的定位参数；

步骤S620，测量可移动物体和预设的基准位置之间的相对位置参数，以及参考位置和基准位置之间的相对位置参数；

步骤S630，根据可移动物体和基准位置之间的相对位置参数，以及参考位置和基准位置之间的相对位置参数，建立统一坐标系；

步骤S640，基于统一坐标系，对可移动物体和基准位置之间的相对位置参数，参考位置和基准位置之间的相对位置参数，以及参考位置的定位参数进行计算，以确定可移动物体的定位参数。

其中，定位系统包括可移动物体、测量装置、定位装置和控制装置，可移动物体包括无人飞行器、无人车、机器人中的至少一个。步骤S610由定位装置执行，步骤S620由测量装置执行，步骤S630和S640由控制装置执行。参考位置可以是无遮挡区域中的任意位置点，在参考位置能够较好的接收到定位信号，以测量参考位置的定位参数，定位参数可以采用任意类型的全局坐标(即绝对位置坐标)，如高斯坐标等。测量装置可以通过发射光信号进行测量，例如可以是全站仪；可移动物体上可以装设反射组件，使得测量装置通过向该反射组件发射光信号，并接收由反射组件反射的光信号，来测量可移动物体的相对位置参数；该反射组件可以采用反射棱镜，如360度反射棱镜、全反射棱镜等，可以反射来自各个方向的光信号。测量装置测量的相对位置参数可以包括距离、角度(可以包括水平角和竖直角等)和高程差中的至少一个，例如测量可移动物体的相对位置参数，得到可移动物体和基准位置之间的距离、角度和高程差。

基于图6的方法流程，可以在可移动物体处于遮挡环境中，无法接收到定位信号时，基于可移动物体、基准位置、参考位置之间的相对位置关系，结合参考位置的定位参数，计算出可移动物体的定位参数，且定位精度较高，从而解决有遮挡环境下无法对可移动物体准确定位的问题。

在一种可选的实施方式中，步骤S630可以具体通过以下方式实现：获取参考位置的定位参数对应的全局坐标系；根据基准位置建立局部坐标系；基于局部坐标系和全局坐标系建立统一坐标系。在建立统一坐标系时，实际上实现了全局坐标系和局部坐标系之间的映射，可以将可移动物体、基准位置、参考位置纳入同一个坐标系中，便于后续计算。

进一步的，在一种可选的实施方式中，步骤S640可以具体通过以下方式实现：根据参考位置的定位参数，将参考位置和基准位置之间的相对位置参数从局部坐标系映射到全局坐标系中，得到基准位置的定位参数；根据基准位置的定位参数，将可移动物体和基准位置之间的相对位置参数从局部坐标系映射到全局坐标系中，得到可移动物体的定位参数。该方式将可移动物体、基准位置、参考位置之间的相对位置关系分别两两计算，先简化为基准位置和参考位置之间的位置解析问题，在确定基准位置的定位参数后，将问题简化为可移动物体和基准位置之间的位置解析问题，从而简化了整个计算过程，提高了效率。

在一种可选的实施方式中，在步骤S620中，可以实时测量可移动物体和基准位置之间的相对位置参数；在计算可移动物体的定位参数时，还可以根据可移动物体和基准位置之间在前一时刻和当前时刻的相对位置参数，获取可移动物体和基准位置之间在当前时刻的最优相对位置参数。其中，获取可移动物体和基准位置之间在当前时刻的最优相对位置参数可以采用任意合适的数学算法，例如可以采用滤波(如卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波等)的方式，其目的是为了提高位置精度：以卡尔曼滤波为例，由于相对位置参数是测量装置测量得到的，存在测量误差，卡尔曼滤波可以减小误差的影响，从而估计可移动物体和基准位置之间在当前时刻的最优相对位置参数，其更加接近于真实情况。在上述计算可移动物体的定位参数时，使用可移动物体和基准位置之间的最优相对位置参数替换所测量的相对位置参数进行计算，得到可移动物体的定位参数，其精度更高。

在一种可选的实施方式中，可移动物体的定位系统可以包括N个测量装置，分别设置于N个预设的基准位置，N为不小于2的正整数，基准位置通常为通视较好、测量覆盖范围较大的位置点。可移动物体的定位方法可以如图7所示，包括以下步骤S710～S750：

步骤S710，获取预设的参考位置的定位参数；

步骤S720，分别利用N个测量装置测量可移动物体的第一至第N相对位置参数，可移动物体的第i相对位置参数为：由第i测量装置测量的可移动物体相对于第i基准位置的相对位置参数，i为[1,N]内的任意整数；

步骤S730，利用N个测量装置中的第一测量装置测量参考位置相对于第一基准位置的相对位置参数；

步骤S740，根据参考位置相对于第一基准位置的相对位置参数，可移动物体的第一相对位置参数至第N相对位置参数中的至少一个相对位置参数，以及N个基准位置之间的位置关系，建立统一坐标系；

步骤S750，基于统一坐标系，对参考位置相对于第一基准位置的相对位置参数，参考位置的定位参数，可移动物体的第一相对位置参数至第N相对位置参数中的至少一个相对位置参数，以及N个基准位置之间的位置关系进行计算，以确定可移动物体的定位参数。

其中，在每一时刻，由于地形阻碍等原因，测量装置可能无法跟踪到可移动物体，设置多个测量装置，可以提高定位的可靠性，并且，由于测量具有误差，综合多个测量装置的测量结果进行计算，可以进一步提高定位精度。

进一步的，在确定可移动物体的定位参数后，还可以根据可移动物体的定位参数规划可移动物体的行进路线，以实现精确的路线规划和自动导航。

本公开的示例性实施方式还提供了另一种可移动物体的定位方法，可以应用于可移动物体，如图2中的可移动物体211，其包括无人飞行器、无人车和机器人中的至少一个。参考图8所示，该定位方法可以包括以下步骤S810～S840：

步骤S810，获取预设的参考位置的定位参数；

步骤S820，获取可移动物体和预设的基准位置之间的相对位置参数，以及参考位置和基准位置之间的相对位置参数；

步骤S830，根据可移动物体和基准位置之间的相对位置参数，以及参考位置和基准位置之间的相对位置参数，建立统一坐标系；

步骤S840，基于统一坐标系，对可移动物体和基准位置之间的相对位置参数，参考位置和基准位置之间的相对位置参数，以及参考位置的定位参数进行计算，以确定可移动物体的定位参数。

其中，参考位置的定位参数由定位装置测量并发送至可移动物体，可以是任意类型的绝对位置坐标，如高斯坐标等；可移动物体和基准位置之间的相对位置参数，以及参考位置和基准位置之间的相对位置参数是由设于基准位置的测量装置测量并发送至可移动物体；测量装置可以是全站仪；相对位置参数可以包括可移动物体或参考位置相对于基准位置的距离、角度(可以包括水平角和竖直角等)和高程差中的至少一个；可移动物体可以具有处理功能，例如通过内置的控制装置进行各种数据处理和计算，本示例性实施方式中，将图2中控制装置214集成到可移动物体211上，图8所示的方法即控制装置214在定位过程中所执行的方法，从而使可移动物体211可以实现自身定位。基于此，可移动物体在执行作业任务的过程中，同步进行自身定位，可以根据定位信息规划行进路线，以实现作业的高度自动化。

在一种可选的实施方式中，步骤S830可以具体通过以下方式实现：获取参考位置的定位参数对应的全局坐标系；根据基准位置建立局部坐标系；基于局部坐标系和全局坐标系建立统一坐标系。在建立统一坐标系时，实际上实现了全局坐标系和局部坐标系之间的映射，可以将可移动物体、基准位置、参考位置纳入同一个坐标系中，便于后续计算。

进一步的，在一种可选的实施方式中，步骤S840可以具体通过以下方式实现：根据参考位置的定位参数，将参考位置和基准位置之间的相对位置参数从局部坐标系映射到全局坐标系中，得到基准位置的定位参数；根据基准位置的定位参数，将可移动物体和基准位置之间的相对位置参数从局部坐标系映射到全局坐标系中，得到可移动物体的定位参数。该方式将可移动物体、基准位置、参考位置之间的相对位置关系分别两两计算，先简化为基准位置和参考位置之间的位置解析问题，在确定基准位置的定位参数后，将问题简化为可移动物体和基准位置之间的位置解析问题，从而简化了整个计算过程，提高了效率。

在一种可选的实施方式中，在步骤S820中，可以实时获取可移动物体和基准位置之间的相对位置参数；在计算可移动物体的定位参数时，还可以根据可移动物体和基准位置之间在前一时刻和当前时刻的相对位置参数，获取可移动物体和基准位置之间在当前时刻的最优相对位置参数。其中，获取可移动物体和基准位置之间在当前时刻的最优相对位置参数可以采用任意合适的数学算法，例如可以采用滤波(如卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波等)的方式，其目的是为了提高位置精度：以卡尔曼滤波为例，由于相对位置参数是测量装置测量得到的，存在测量误差，卡尔曼滤波可以减小误差的影响，从而估计可移动物体和基准位置之间在当前时刻的最优相对位置参数，其更加接近于真实情况。在上述计算可移动物体的定位参数时，使用可移动物体和基准位置之间的最优相对位置参数替换所直接获取的相对位置参数进行计算，得到可移动物体的定位参数，其精度更高。

在一种可选的实施方式中，上述基准位置可以包括N个预设的基准位置，N为不小于2的正整数；基于此，步骤S820可以包括：

获取可移动物体的第一至第N相对位置参数，可移动物体的第i相对位置参数为：可移动物体相对于第i基准位置的相对位置参数，i为[1,N]内的任意整数；

获取参考位置相对于第一基准位置的相对位置参数；

相应的，步骤S840可以包括：

基于统一坐标系，对参考位置相对于第一基准位置的相对位置参数，参考位置的定位参数，可移动物体的第一至第N相对位置参数中的至少一个相对位置参数，以及N个基准位置之间的位置关系进行计算，以确定可移动物体的定位参数。

其中，N个基准位置通常为通视较好、测量覆盖范围较大的位置点；在每一时刻，由于地形阻碍等原因，测量装置可能无法跟踪到可移动物体，设置多个测量装置，可以提高定位的可靠性，并且，由于测量具有误差，综合多个测量装置的测量结果进行计算，可以进一步提高定位精度。

进一步的，在确定可移动物体的定位参数后，还可以根据可移动物体的定位参数规划可移动物体的行进路线，以实现精确的路线规划和自动导航。

本公开的示例性实施方式还提供了一种可移动物体，可以包括机身，动力系统，以及设于该机身内的控制装置，该控制装置可以执行上述可移动物体的定位方法，如图8所示的方法等，以对该可移动物体进行定位。

图9以通用电子设备的形式示出了该可移动物体900，应当理解，可移动物体900仅是一个示例，不应对本公开实施方式的功能和使用范围带来任何限制。

如图9所示，可移动物体900的控制装置可以包括中央处理单元(CPU)901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。

以下部件连接至I/O接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。

特别地，根据本公开的实施方式，下文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)901执行时，执行本申请的方法和装置中限定的各种功能。

上述可移动物体900的各种部件设于机身912内，该可移动物体900还包括动力系统913，控制装置可以通过I/O接口905控制动力系统913。

作为另一方面，本公开还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施方式中描述的可移动物体中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该可移动物体中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被处理器执行时，实现如上述实施方式中所述的方法。例如，处理器可以实现如图8所示的各个步骤等。

需要说明的是，本公开所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施方式中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开示例性实施方式的方法。

此外，上述附图仅是根据本公开示例性实施方式的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施方式。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。