导航定位方法及装置制造方法及图纸

一种导航定位方法及装置，所述方法包括：在预设时间段内，基于车辆在初始时刻接收到的GPS定位卫星发射的GPS信号，确定所述车辆在初始时刻的第一初始位置的信息，并基于车辆在初始时刻接收到的移动基站发送的定位信号，确定所述车辆在所述初始时刻的第二初始位置的信息；基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息；将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。上述的方案，可以提高导航定位的精确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导航
，特别是涉及一种导航定位方法及装置。
技术介绍
现如今，全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)技术已经广泛应用于车辆的定位与导航。GPS定位系统可以确定地球上任一目标任一时段的三维坐标、三维速度和准确时间，在车辆上安装GPS接收机，便能获知车辆的位置、运行速度和运行方向。现有技术中，车载GPS接收机在无法接收到GPS信号或者GPS信号被遮挡时，将无法进行定位，且车载GPS接收机所接收的GPS信号的更新周期较长，存在着定位精确度低的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例解决的技术问题是如何在无法接收到GPS信号或者GPS信号被遮挡进行定位，并提高导航定位的精确度。为解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种导航定位方法，所述方法包括：在预设时间段内，基于车辆在初始时刻接收到的GPS定位卫星发射的GPS信号，确定所述车辆在初始时刻的第一初始位置的信息，并基于车辆在初始时刻接收到的移动基站发送的定位信号，确定所述车辆在所述初始时刻的第二初始位置的信息；其中，所述预设时间段的时长与所述GPS信号的更新频率对应；基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息；其中，当前时刻与前一时刻与之间的时间间隔与所述里程计测量值和方位角测量值的更新频率对应；将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。可选地，所述基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息，包括：基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息。可选地，所述基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息，包括：其中，λi、Li、hi分别表示当前时刻i的经度、纬度和高度，λi-1、Li-1、hi-1分别表示前一时刻(i-1)的经度、纬度和高度，分别表示当前时刻ti与前一时刻ti-1的里程数差值的东向分量、北向分量和天向分量，RM、RN分别为载体所在地理位置对应的地球子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径。可选地，所述将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置，包括：将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。可选地，所述将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，得到所述车辆在当前时刻的最终位置，包括：且：β1=0.99PDOP≤22/PDOP2<PDOP<51/PDOP5≤PDOP<100.5/PDOP10≤PDOP;]]>β2=λ5≤PDOPλ*(1-(5-PDOP)/3)2≤PDOP<50PDOP<2;]]>β3＝1-β1-β2；λ={0.5W>-85dBm0.5*(100-W)/15-100dBm≤W<-85dBm0W<-100dBm;]]>其中，i表示当前时刻ti，表示车辆在所述当前时刻ti的最终位置，表示车辆在初始时刻t0的第一初始位置，表示车辆在初始时刻t0的第二初始位置，P(i)表示当前时刻ti对应的协方差矩阵，PDOP表示GPS信号的精度因子，W表示移动基站发送的定位信号的信号强度。可选地，所述预设时间段的时长为1s，当前时刻与前一时刻之间的时间间隔为0.1s。可选地，所述方法还包括：通过无线方式将所述车辆在当前时刻的最终位置的信息发送至其他车辆。本专利技术实施例还提供了一种导航定位装置，所述装置包括：初始位置确定单元，适于在预设时间段内，基于车辆在初始时刻接收到的GPS定位卫星发射的GPS信号，确定所述车辆在初始时刻的第一初始位置的信息，并基于车辆在初始时刻接收到的移动基站发送的定位信号，确定所述车辆在所述初始时刻的第二初始位置的信息；其中，所述预设时间段的时长与所述GPS信号的更新频率对应；计算单元，适于基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息；其中，当前时刻与前一时刻与之间的时间间隔与所述里程计测量值和方位角测量值的更新频率对应；融合定位单元，适于将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。可选地，所述初始位置确定单元，适于基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息。可选地，所述计算单元，适于采用如下的公式计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息：其中，λi、Li、hi分别表示当前时刻ti的经度、纬度和高度，λi-1、Li-1、hi-1分别表示前一时刻ti-1的经度、纬度和高度，n表示导航坐标系，分别表示当前时刻ti与前一时刻ti-1的里程数差值的东向分量、北向分量和天向分量，RM、RN分别为载体所在地理位置对应的地球子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径。可选地，所述融合定位单元，适于将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。可选地，所述融合定位单元，适于计算得到所述车辆在当前时刻的最终位置，包括：且：β1=0.99PDOP≤22/PDOP2<PDOP<51/PDOP5≤PDOP<100.5/PDOP10≤PDOP;]]>β2=λ5≤PDOPλ*(1-(5-PDOP)/3)2≤PDOP<50PDOP<2;]]>β3＝1-β1-β2；λ={0.5W>-85dBm0.5*(100-W)/15-100dBm≤W<-85dBm0W<-100dBm;]]>其中，i表示当前时刻ti，表示车辆在所述当前时刻ti的最终位置，表示车辆在初始时刻t0的第一初始位置，表示车辆在初始时刻t0的第二初始位置，P(i)表示当前时刻ti对应的协方差矩阵，PDOP表示GPS信号的精度因子，W表示移动基站发送的定位信号的信号强度。可选地，所述预设时间段的时长为1s，当前时刻与前一时刻之间的时间间隔为0.1s。可选地，所述导航定位装置还包括：发送单元，适于通过无线方式将所述车辆在当前时刻的最终位置的信息发送至其他车辆。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下的优点：上述的方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导航定位方法，其特征在于，包括：在预设时间段内，基于车辆在初始时刻接收到的GPS定位卫星发射的GPS信号，确定所述车辆在初始时刻的第一初始位置的信息，并基于车辆在初始时刻接收到的移动基站发送的定位信号，确定所述车辆在所述初始时刻的第二初始位置的信息；其中，所述预设时间段的时长与所述GPS信号的更新频率对应；基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息；其中，当前时刻与前一时刻与之间的时间间隔与所述里程计测量值和方位角测量值的更新频率对应；将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。

【技术特征摘要】
1.一种导航定位方法，其特征在于，包括：在预设时间段内，基于车辆在初始时刻接收到的GPS定位卫星发射的GPS信号，确定所述车辆在初始时刻的第一初始位置的信息，并基于车辆在初始时刻接收到的移动基站发送的定位信号，确定所述车辆在所述初始时刻的第二初始位置的信息；其中，所述预设时间段的时长与所述GPS信号的更新频率对应；基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息；其中，当前时刻与前一时刻与之间的时间间隔与所述里程计测量值和方位角测量值的更新频率对应；将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。2.根据权利要求1所述的导航定位方法，其特征在于，所述基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息，包括：基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息。3.根据权利要求2所述的导航定位方法，其特征在于，所述基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息，包括：λi=λi-1+ΔSiEnLi-1RN+hi-1;]]>Li=Li-1+ΔSiNnRM+hi-1;]]>hi=hi-1+ΔSiUn;]]>其中，λi、Li、hi分别表示当前时刻ti的经度、纬度和高度，λi-1、Li-1、hi-1分别表示前一时刻ti-1的经度、纬度和高度，n表示导航坐标系，分别表示当前时刻ti与前一时刻ti-1的里程数差值的东向分量、北向分量和天向分量，RM、RN分别为载体所在地理位置对应的地球子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径。4.根据权利要求1所述的导航定位方法，其特征在于，所述将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置，包括：将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。5.根据权利要求4所述的导航定位方法，其特征在于，所述将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，得到所述车辆在当前时刻的最终位置，包括：且：P1(i)=β1-1P(i);]]>P2(i)=β2-1P(i);]]>P3(i)=β3-1P(i);]]>β1=0.99PDOP≤22/PDOP2<PDOP<51/PDOP5≤PDOP<100.5/PDOP10≤PDOP;]]>β2=λ5≤PDOPλ*(1-(5-PDOP)/3)2≤PDOP<50PDOP<2;]]>β3＝1-β1-β2；λ=0.5W>-85dBm0.5*(100-W)/15-100dBm≤W<-85dBm0W<-100dBm;]]>其中，i表示当前时刻ti，表示车辆在所述当前时刻ti的最终位置，表示车辆在初始时刻t0的第一初始位置，表示车辆在初始时刻t0的第二初始位置，P(i)表示当前时刻ti对应的协方差矩阵，PDOP表示GPS信号的精度因子，W表示移动基站发送的定位信号的信号强度。6.根据权利要求1所述的导航定位方法，其特征在于，所述预设时间段的时长为1s，当前时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦岭，曾莉芳，
申请(专利权)人：宁波芯路通讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33