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龙图腾网获悉湖南农业大学申请的专利一种基于视觉特征融合的UWB导航系统及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：CN121026102B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24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：202511567355.3，技术领域涉及：G01C21/00；该发明授权一种基于视觉特征融合的UWB导航系统及方法是由谭宇璇;蒋蘋;胡文武;罗亚辉;高光胜;罗梁梁;万治典;卢威设计研发完成，并于2025-10-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于视觉特征融合的UWB导航系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于视觉特征融合的UWB导航系统及方法，系统包括UWB定位、视觉感知、数据融合处理和导航控制4个模块，UWB定位模块自适应生成UWB锚点布局并实时计算UWB坐标后根据果树覆盖率和土壤湿度校准得到UWB定位数据；视觉感知模块采集果园图像识别果树与障碍物，获取视觉坐标并修正得到视觉定位数据；数据融合处理模块计算UWB定位数据与视觉定位数据的权重，根据权重融合UWB定位数据与视觉定位数据得到融合坐标，并进行误差修正得到最优坐标；导航控制模块根据最优坐标、障碍物识别结果和除草作业路径计算目标路径点，并控制除草机器人行驶至目标路径点。本发明实现了除草机器人在果园复杂环境下的高精度导航。

本发明授权一种基于视觉特征融合的UWB导航系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于视觉特征融合的UWB导航方法，应用于基于视觉特征融合的UWB导航系统，其特征在于，所述系统包括UWB定位模块、视觉感知模块、数据融合处理模块和导航控制模块，所述UWB定位模块包括部署于果园中的UWB锚点和设置于除草机器人中的UWB标签，所述视觉感知模块、数据融合处理模块和导航控制模块均设置于所述除草机器人中，所述除草机器人还设有土壤传感器，所述方法包括以下步骤： 自适应生成UWB锚点的布局得到锚点UWB坐标库； 土壤传感器实时采集果园的土壤湿度，同时视觉感知模块实时采集果园图像并识别果树与障碍物，根据果树识别结果计算果树覆盖率； UWB定位模块根据锚点UWB坐标库与UWB标签接收的UWB锚点ToF信号实时计算除草机器人的UWB坐标，然后根据所述果树覆盖率和土壤湿度校准除草机器人的UWB坐标，得到除草机器人的UWB定位数据，根据所述果树覆盖率和土壤湿度校准除草机器人的UWB坐标时，包括以下步骤： 根据果树覆盖率计算多径影响系数，公式为： 其中，为视觉感知模块实时输出的果树覆盖率； 并根据土壤湿度计算土壤衰减系数，公式为： 其中，为土壤传感器实时输出的土壤湿度； 将多径影响系数、土壤衰减系数与空旷环境基础噪声相乘，得到修正噪声协方差，； 根据修正噪声协方差，使用卡尔曼滤波算法对UWB坐标进行校正，公式如下： 其中，表示当前帧的状态预测向量，表示上一帧的状态向量，表示上一帧除草机器人的速度向量，表示当前帧的增益，表示在当前帧状态预测完成后、测量更新前，除草机器人状态估计值与真实状态之间误差的协方差矩阵，为状态转移矩阵，为控制矩阵，为观测矩阵，表示当前帧的状态向量，状态向量的x和y分量为校正后的UWB坐标中x坐标和y坐标的值，为当前帧的UWB坐标观测值； 视觉感知模块从采集的果园图像中获取视觉坐标并修正视觉坐标，得到除草机器人的视觉定位数据； 数据融合处理模块计算UWB定位数据与视觉定位数据的权重，然后根据UWB定位数据与视觉定位数据以及对应权重计算融合坐标，对融合坐标进行误差修正后得到最优坐标； 导航控制模块根据最优坐标、障碍物识别结果和预设的除草作业路径计算目标路径点，并控制所述除草机器人行驶至目标路径点。

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