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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利基于子图匹配的复杂管道环境多源异构信息融合定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118010014B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410068281.8，技术领域涉及：G01C21/16；该发明授权基于子图匹配的复杂管道环境多源异构信息融合定位方法是由吴益飞;马寅锐;陈庆伟;郭健;李胜设计研发完成，并于2024-01-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于子图匹配的复杂管道环境多源异构信息融合定位方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于子图匹配的复杂管道环境多源异构信息融合定位方法。针对相似管道环境下的点云退化问题，使用扩展卡尔曼滤波方法利用预处理后的异构传感器信息构建机器人运动系统方程、测量方程，迭代更新卡尔曼增益并输出准确的局部先验位姿估计。针对传统定位算法累计误差随时间线性增长的问题，利用惯性测量单元数据对前置机械式激光雷达点云进行平面投影并构建子图，使用子图匹配思想紧耦合先验位姿与子图的局部约束因素从而估计机器人在滑动窗口内相邻数据帧间的运动增量，最终最小化所有因素残差以获得管道巡检机器人状态的最大后验估计。通过相应实验，验证了所提出定位方法的准确性与有效性，该方法能够有效减少管道巡检机器人在复杂狭窄管道环境下的定位误差，达到了厘米级的定位精度。

本发明授权基于子图匹配的复杂管道环境多源异构信息融合定位方法在权利要求书中公布了：1.一种基于子图匹配的复杂管道环境多源异构信息融合定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤1，建立管道巡检机器人系统动力学模型； 步骤2，将管道巡检机器人放置于复杂管道环境中采集异构传感器数据，所述传感器包括编码器、IMU、侧面固态激光雷达和前置机械式激光雷达； 步骤3，对采集到的异构传感器数据进行预处理，获取管道巡检机器人及其周边环境的测量信息； 步骤4，根据编码器数据构建管道巡检机器人运动系统方程，初始化管道巡检机器人位姿状态与协方差； 步骤5，根据IMU和侧面固态激光雷达数据构建并更新测量方程，基于EKF计算卡尔曼增益并迭代更新，获得管道巡检机器人的先验位姿估计； 步骤6，利用IMU数据对前置机械式激光雷达点云进行平面投影并构建子图；具体为： 步骤6-1，使用映射公式对前置机械式激光雷达点云进行平面投影： 其中，φIMU为由IMU数据计算的机器人t时刻的俯仰角，为t时刻机器人前置激光雷达第k'个点云数据的x坐标，为映射后的坐标； 步骤6-2，使用前置机械式激光雷达扫描的点云数据构建概率栅格地图，将点云数据划分为不同的像素区域，每个像素区域设置一个点云存在的置信度Pdp，该置信度根据后续点云输入进行不断更新； 步骤7，使用子图匹配紧耦合先验位姿与子图的局部约束来估计管道巡检机器人在滑动窗口内相邻数据帧间的运动增量，并最小化所有因素残差以求解管道巡检机器人状态的最大后验估计。

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