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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种盾构隧道激光惯性里程计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：CN120252702B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01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：202510724327.1，技术领域涉及：G01C21/16；该发明授权一种盾构隧道激光惯性里程计方法是由郑文;王文达;张秋昭;郭建业;李增科;段伟;何心月;杨天浩设计研发完成，并于2025-06-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种盾构隧道激光惯性里程计方法在说明书摘要公布了：一种盾构隧道激光惯性里程计方法，具体步骤为：通过里程计前端位姿估计模块使用迭代误差状态卡尔曼滤波器实现初始位姿估计与全局地图构建；盾构隧道环片识别模块通过执行螺栓孔提取实现环片的精准识别；环片里程计模块融合局部IMU滑窗执行的方向约束判断载体的运动方向，实现准确环片里程约束；后端优化模块融合前端里程计提供的里程计约束、先验位姿约束与环片里程约束实现位姿更新，克服了盾构地铁隧道的里程计重复结构干扰，实现了高精度、低漂移的无人化巡检定位，使得自主巡检系统的精准贴近病害检测，推动了地铁隧道智能化、无人化运维的发展。

本发明授权一种盾构隧道激光惯性里程计方法在权利要求书中公布了：1.一种盾构隧道激光惯性里程计方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、利用前端里程计对获取的Lidar点云数据与IMU测量进行时间戳对齐，并基于点到曲面配准估计局部姿态变化，再基于误差状态卡尔曼滤波获取载体全局里程计位姿与构建的盾构隧道全局地图； S2、从前端里程计构建的盾构隧道全局地图中识别初始盾构隧道环片，并获取环片的初始位置，当载体运动到环片的初始位置时，环片里程计开始计数，并将此时载体的位姿设为环片里程计的初始位姿； S3、在载体位姿估计当前帧附近维持一个IMU方向约束滑窗，用于监测载体是否发生掉头行为，包括X轴前进方向瞬时变化与X轴缓慢变化，通过判断得到载体行为引导环片里程计的环片数统计； S4、通过后端优化模块利用激光惯性里程计前端提供的里程计约束、环片里程计提供的里程计约束以及先验位置约束执行因子图优化，获取最终的隧道里程计定位与更新后的全局地图； 所述S3的具体过程为： S3.1、维持局部IMU滑窗W，以滑窗内第一帧为局部坐标系，对窗口内的IMU测量积分，获取局部IMU滑窗时间内载体的方向变化： ； ； 其中，为i时刻IMU测量角速度，为IMU测量间隔，N为局部IMU滑窗内维持IMU帧的数量； S3.2、检测载体短时间内的掉头行为,包括yaw与pich角约束： ； ； 其中，为局部IMU滑窗内的航偏角变化量，为局部IMU滑窗内的俯仰角变化量，为角度转向经验性阈值，用以判断是否发生反向运动； S3.3、结合X轴方向“零速”检测，公式如下：； 其中，为前进方向速度，线速度静止判断经验性阈值，用以判断是否停止运动； S3.4、根据检测的结果判断载体的运动方向用符号表示，动态更新盾构环片统计数：; ； 其中，为已经识别的环片数，为根据局部IMU滑窗判断是否发生反向移动标志，未发生反向，每当识别到一块环块执行此操作。

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