高精导航信息模拟方法及系统技术方案

本发明专利技术提供高精导航信息模拟方法及系统，以对高精导航信息进行模拟。所述系统至少包括：仿真数据生成单元和高精导航仿真单元；所述方法包括：所述仿真数据生成单元向所述高精导航仿真单元输出目标位置，并实时输出虚拟测试场景中车辆的当前位置仿真数据；所述高精导航仿真单元使用接收的当前位置仿真数据、目标位置以及OpenDRIVE地图文件生成高精导航仿真信息。在本发明专利技术实施例中，采用仿真数据生成单元和高精导航仿真单元生成高精导航仿真信息，其中，高精导航仿真单元模拟了地图盒子的功能，而仿真数据生成单元对高精导航仿真单元所需的输入数据进行了仿真。

【技术实现步骤摘要】
高精导航信息模拟方法及系统
本专利技术涉及仿真领域，特别涉及高精导航信息模拟方法及系统。
技术介绍
对于汽车智能驾驶系统，高精地图是必备的关键部分，其能提供精确的地理信息，从而车辆可以根据图进行高精定位，并且高精地图能帮助车辆记性环境感知，例如道路的几何信息，超视距感知等。车载地图盒子会根据其他设备提供的数据以及高精地图输出高精导航信息。而智能驾驶车辆控制器则根据高精导航信息发生控制信号。仿真测试验证是智能驾驶系统开发流程中必不可少的一个环节，然而，现有的仿真测试方案中，一般仅对毫米波雷达、激光雷达等物理传感器的信息进行模拟，并未对地图盒子输出的高精导航信息进行模拟。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供高精导航信息模拟方法及系统，以对高精导航信息进行模拟。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种高精导航信息模拟方法，基于高精导航信息模拟系统，所述系统至少包括：仿真数据生成单元和高精导航仿真单元；所述方法包括：所述仿真数据生成单元向所述高精导航仿真单元输出目标位置，并实时输出虚拟测试场景中车辆的当前位置仿真数据；所述高精导航仿真单元使用接收的当前位置仿真数据、目标位置以及OpenDRIVE地图文件生成高精导航仿真信息。可选的，所述OpenDRIVE地图文件包括多个road节点及其子节点；每一road节点及其子节点用于描述一段道路的详细信息；所述子节点包括lane子节点；所述生成高精导航仿真信息包括：根据所述OpenDRIVE地图文件创建道路拓扑图；所述道路拓扑图中的车道节点与lane子节点一一对应；每一车道节点以相应lane子节点的标识id命名；所述车道节点的内容包括长度、车道中心线上的点的绝对位置、车道左右边界线类型、后续相连车道节点的id、左右相邻车道的类型和标识id；根据所述当前位置仿真数据确定当前绝对位置；将所述当前绝对位置与拓扑图中各车道节点车道中心线上点的绝对位置进行遍历运算比较，搜索出所述当前绝对位置对应的车道节点作为起始车道节点；将目标位置与拓扑图中各车道节点车道中心线上点的绝对位置进行遍历运算比较，搜索出目标位置对应的车道节点作为目标车道节点；根据所述起始车道节点和目标车道节点规划行车路径；根据所述行车路径，生成所述高精导航仿真信息。可选的，所述根据所述行车路径，生成所述高精导航仿真信息包括：根据所述当前绝对位置，查找车辆在道路上的S坐标；所述S坐标包括所述当前绝对位置距车道起点的长度；根据所述S坐标，从规划的行车路径中计算车辆前方预设距离内的道路信息作为所述高精导航仿真信息。可选的，所述虚拟测试场景中车辆为车辆动力学模型；所述仿真数据生成单元包括所述车辆动力学模型；所述当前位置仿真数据包括：卫星导航仿真数据和姿态仿真数据；所述实时输出虚拟测试场景中车辆的当前位置仿真数据包括：在虚拟测试场景的虚拟道路上运行所述车辆动力学模型；所述车辆动力学模型实时计算出在所述虚拟测试场景中自身的三维位置真值及惯性测量单元IMU数据；所述原始数据包括所述三维位置真值和IMU数据；将所述三维位置真值映射为经纬度真值；对所述经纬度真值和IMU数据添加噪声；按照所述地图盒子接收数据的通讯协议和数据格式，将加噪后的经纬度真值封装为导航仿真数据；按照所述地图盒子接收数据的通讯协议和数据格式，将加噪后的IMU数据封装为姿态仿真数据；向所述地图盒子发送所述卫星导航仿真数据和所述姿态仿真数据。可选的，所述仿真数据生成单元还包括卫星导航信号模拟器、三维转台和IMU传感器；所述三维转台与所述IMU传感器相连接；所述实时输出虚拟测试场景中车辆的当前位置仿真数据包括：在虚拟测试场景的虚拟道路上运行所述车辆动力学模型；所述车辆动力学模型实时计算出在所述虚拟测试场景中自身的三维位置真值及第一IMU数据；所述原始数据包括所述三维位置真值和第一IMU数据；将所述三维位置真值映射为经纬度真值；将所述经纬度真值输出到所述卫星导航信号模拟器中，由所述卫星导航信号模拟器发送出携带经纬度真值信息的射频信号作为卫星导航仿真数据；将所述第一IMU数据输出到所述三维转台，由所述三维转台根据所述第一IMU数据变动姿态位置；所述IMU传感器根据所述三维转台的姿态位置生成的第二IMU数据为所述姿态仿真数据。可选的，所述仿真数据生成单元包括道路编辑器；所述道路编辑器用于搭建虚拟道路，根据搭建的虚拟道路生成所述OpenDRIVE地图文件。一种高精导航信息模拟系统，包括：仿真数据生成单元，用于输出目标位置，并实时输出虚拟测试场景中车辆的当前位置仿真数据；高精导航仿真单元，用于接收目标位置、当前位置仿真数据及OpenDRIVE地图文件，使用接收的当前位置仿真数据、目标位置以及OpenDRIVE地图文件生成高精导航仿真信息。可选的，所述OpenDRIVE地图文件包括多个road节点及其子节点；每一road节点及其子节点用于描述一段道路的详细信息；所述子节点包括lane子节点；在所述生成高精导航仿真信息的方面，所述高精导航仿真单元具体用于：根据所述OpenDRIVE地图文件创建道路拓扑图；所述道路拓扑图中的车道节点与lane子节点一一对应；每一车道节点以相应lane子节点的标识id命名；所述车道节点的内容包括长度、车道中心线上的点的绝对位置、车道左右边界线类型、后续相连车道节点的id、左右相邻车道的类型和标识id；根据所述当前位置仿真数据确定当前绝对位置；将所述当前绝对位置与拓扑图中各车道节点车道中心线上点的绝对位置进行遍历运算比较，搜索出所述当前绝对位置对应的车道节点作为起始车道节点；将目标位置与拓扑图中各车道节点车道中心线上点的绝对位置进行遍历运算比较，搜索出目标位置对应的车道节点作为目标车道节点；根据所述起始车道节点和目标车道节点规划行车路径；根据所述行车路径，生成所述高精导航仿真信息。在本专利技术实施例中，采用仿真数据生成单元和高精导航仿真单元生成高精导航仿真信息，其中，高精导航仿真单元模拟了地图盒子的功能，而仿真数据生成单元对高精导航仿真单元所需的输入数据进行了仿真。附图说明图1a为本专利技术实施例提供的高精导航信息模拟系统的一种示例性结构；图1b为本专利技术实施例提供的高精导航信息模拟系统示例性硬件架构；图1c为本专利技术实施例提供的高精导航信息模拟系统的另一种示例性结构；图2为本专利技术实施例提供的测试方法的示例性流程图；图3为本专利技术实施例提供的测试方法的另一示例性流程图；图4为本专利技术实施例提供的拓扑图示意图；图5a为本专利技术实施例提供的仿真数据生成流程图；图5b为本专利技术实施例提供的仿真数据生成另一流程图；图6a为本专利技术实施例提供的s坐标示意图；图6b为本专利技术实施例提供的圆弧段上的点的相关变量示意图；图6c为本专利技术实施例提供的螺旋线上的点的相关变量示意图；图6d为本专利技术实施例提供的车辆与参考线上的点的关系示意图；图6e为本专利技术实施例提供的曲线上的点距起点距离的计算示意图。具体实施方式本专利技术提供高精导航信息模拟方法及系统，以对高精导航信息进行模拟。本专利技术的核心思路是：采用仿真数据生成单元和高精导航仿真单元生成高精导航仿真信息，其中，高精导航仿真单元模拟了地图盒子的功能，而仿真数据生成单元对高精导航仿真单元所需的输入数据进行了仿真。请参见图1a，上述高精导航本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精导航信息模拟方法，其特征在于，基于高精导航信息模拟系统，所述系统至少包括：仿真数据生成单元和高精导航仿真单元；所述方法包括：所述仿真数据生成单元向所述高精导航仿真单元输出目标位置，并实时输出虚拟测试场景中车辆的当前位置仿真数据；所述高精导航仿真单元使用接收的当前位置仿真数据、目标位置以及OpenDRIVE地图文件生成高精导航仿真信息。

【技术特征摘要】
1.一种高精导航信息模拟方法，其特征在于，基于高精导航信息模拟系统，所述系统至少包括：仿真数据生成单元和高精导航仿真单元；所述方法包括：所述仿真数据生成单元向所述高精导航仿真单元输出目标位置，并实时输出虚拟测试场景中车辆的当前位置仿真数据；所述高精导航仿真单元使用接收的当前位置仿真数据、目标位置以及OpenDRIVE地图文件生成高精导航仿真信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OpenDRIVE地图文件包括多个road节点及其子节点；每一road节点及其子节点用于描述一段道路的详细信息；所述子节点包括lane子节点；所述生成高精导航仿真信息包括：根据所述OpenDRIVE地图文件创建道路拓扑图；所述道路拓扑图中的车道节点与lane子节点一一对应；每一车道节点以相应lane子节点的标识id命名；所述车道节点的内容包括长度、车道中心线上的点的绝对位置、车道左右边界线类型、后续相连车道节点的id、左右相邻车道的类型和标识id；根据所述当前位置仿真数据确定当前绝对位置；将所述当前绝对位置与拓扑图中各车道节点车道中心线上点的绝对位置进行遍历运算比较，搜索出所述当前绝对位置对应的车道节点作为起始车道节点；将目标位置与拓扑图中各车道节点车道中心线上点的绝对位置进行遍历运算比较，搜索出目标位置对应的车道节点作为目标车道节点；根据所述起始车道节点和目标车道节点规划行车路径；根据所述行车路径，生成所述高精导航仿真信息。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述行车路径，生成所述高精导航仿真信息包括：根据所述当前绝对位置，查找车辆在道路上的S坐标；所述S坐标包括所述当前绝对位置距车道起点的长度；根据所述S坐标，从规划的行车路径中计算车辆前方预设距离内的道路信息作为所述高精导航仿真信息。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述虚拟测试场景中车辆为车辆动力学模型；所述仿真数据生成单元包括所述车辆动力学模型；所述当前位置仿真数据包括：卫星导航仿真数据和姿态仿真数据；所述实时输出虚拟测试场景中车辆的当前位置仿真数据包括：在虚拟测试场景的虚拟道路上运行所述车辆动力学模型；所述车辆动力学模型实时计算出在所述虚拟测试场景中自身的三维位置真值及惯性测量单元IMU数据；所述原始数据包括所述三维位置真值和IMU数据；将所述三维位置真值映射为经纬度真值；对所述经纬度真值和IMU数据添加噪声；按照所述地图盒子接收数据的通讯协议和数据格式，将加噪后的经纬度真值封装为导航仿真数据；按照所述地图盒子接收数据的通讯协议和数据格式，将加噪后的IMU数据封装为...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭亮，张大鹏，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11