导航信息的处理方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种导航信息的处理方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：基于惯性器件获取汽车的运动状态信息，以及基于控制器局域网络获取汽车的车辆信息；对运动状态信息进行捷联解算，得到导航信息；利用预设的卡尔曼滤波器，对导航信息与车辆信息进行融合，得到目标导航信息，卡尔曼滤波器的输入向量为二维向量；基于目标导航信息，对汽车进行导航。本发明专利技术不需要依赖环境采集数据，解决数据获取不足而导致导航效果不稳定的问题，利用卡尔曼滤波器融合导航信息和车辆信息，提高导航信息的准确度，提高定位精度，以及采用二维向量作为卡尔曼滤波器的输入向量，滤波方式简单拿，对硬件资源消耗少，降低导航成本。

【技术实现步骤摘要】
导航信息的处理方法、装置、电子设备及存储介质
本申请涉及计算机
，具体而言，涉及一种导航信息的处理方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
目前，随着现代汽车工业的快速发展，智能驾驶已成为汽车行业的发展趋势。智能驾驶是工业革命和信息化结合的重要抓手，其将能够改变人、资源要素和产品的流动方式，颠覆性地改变人类生活。智能驾驶是指机器帮助人进行驾驶，以及在特殊情况下完全取代人驾驶的技术。在相关技术中，将机器视觉、卫星定位和激光雷达定位等技术大量应用于智能驾驶。但是为了提高精度，以上技术所需要提供的数据越来越多，算法单元也越来越庞大，从而对软硬件的要求越来越高，最后直接导致智能驾驶技术难以普及。特别是地下车库的封闭性和光源的不稳定性，许多参与定位的设备无法提高大量数据而导致设备失效。可见，目前的智能驾驶存在导航成本高和导航效果不稳定的问题。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种导航信息的处理方法、装置、电子设备及存储介质，旨在解决目前车辆导航存在导航成本高和导航效果不稳定的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种导航信息的处理方法，包括：基于惯性器件获取汽车的运动状态信息，以及基于控制器局域网络获取汽车的车辆信息；对运动状态信息进行捷联解算，得到导航信息；利用预设的卡尔曼滤波器，对导航信息与车辆信息进行融合，得到目标导航信息，卡尔曼滤波器的输入向量为二维向量；基于目标导航信息，对汽车进行导航。在本实施例中，通过将惯性器件获取汽车的运动状态信息，以及根据控制器局域网络获取汽车的车辆信息，作为输入数据，从而不需要依赖环境采集数据，进而解决数据获取不足而导致导航效果不稳定的问题；利用运动状态信息得到导航信息，实现不依赖环境信息而定位；利用卡尔曼滤波器融合导航信息和车辆信息，从而采用车辆信息对导航信息进行修正，提高导航信息的准确度，提高定位精度，以及采用二维向量作为卡尔曼滤波器的输入向量，滤波方式简单拿，对硬件资源消耗少，降低导航成本。进一步地，基于惯性器件获取汽车的运动状态信息，包括：基于惯性器件获取汽车的三轴加速度和三轴角速率；根据三轴加速度和三轴角速率，计算出汽车的位置坐标、三维运动速度和姿态四元数；根据位置坐标、三维运动速度和姿态四元数，构建汽车的状态向量，并将状态向量作为运动状态信息。在本实施例中，基于惯性器件运算得到汽车的位置坐标、三维运动速度和姿态四元数，并基于此得到运动状态信息，从而不需要依赖环境采集数据，降低数据采集难度。进一步地，基于控制器局域网络获取汽车的车辆信息，包括：基于控制器局域网络，获取汽车在目标时间段内的目标转角角度和目标移动速度；计算目标转角角度的角度残差值和目标移动速度的速度残差值；若角度残差值小于第一预设阈值，以及速度残差值小于第二预设阈值，则将目标转角角度和目标移动速度作为车辆信息。在本实施例中，通过计算角度残差值和速度残差值，以识别目标转角角度和目标移动速度是否存在突然过大或国小的数据，从而保证目标转角角度和目标移动速度为可用数据，进而保证导航信息计算结果的准确性。进一步地，基于控制器局域网络，获取汽车在目标时间段内的目标转角角度和目标移动速度，包括：基于控制器局域网络，获取汽车在目标时间段内的转角角度和移动速度；确定转角角度的获取时刻与运动状态信息的获取时刻之间的第一差值，以及移动速度的获取时刻与运动状态信息的获取时刻之间的第二差值；若第一差值与第二差值均小于预设差值，则将转角角度作为目标转角角度，将移动速度作为目标移动速度。在本实施例中，通过获取时间对转角角度、移动速度与运动状态信息进行数据对齐，保证上述数据是在相同时刻采集到的，减少数据偏差，以提高数据准确度。进一步地，运动状态信息包括位置坐标、三维运动速度和姿态四元数，对运动状态信息进行捷联解算，得到导航信息，包括：对位置坐标、三维运动速度和姿态四元数进行求导，得到第一求导结果，其中三维运动速度的求导结果为三维运动加速度；对第一求导结果中的三维运动加速度进行偏差修正，得到第二求导结果；对第二求导结果进行四阶近似运算，得到导航信息。在本实施例中，通过对三维运动加速度进行修正，以降低重力加速度的有害影响，以及对第二求导结果四阶近似运算，提高导航信息的准确度。进一步地，对第一求导结果中的三维运动加速度进行偏差修正，得到第二求导结果，包括：利用预设计算公式对三维运动加速度进行偏差修正，得到加速度修正结果，将位置坐标的求导结果、姿态四元数的求导结果和加速度修正结果组成第二求导结果，预设计算公式为：其中fxyz为加速度修正结果，为导航坐标系，为三维运动加速度，2wie×ven为汽车运动与地球自转引起的哥氏加速度，wen×ven为汽车运动引起的对地向心加速度，g为重力加速度。在本实施例中，通过去除重力加速度、哥氏加速度，以消除有害加速度对三维运动加速度的不利影响，提高运算结果的准确度。进一步地，车辆信息包括转角角度和移动速度，利用预设的卡尔曼滤波器，对导航信息与车辆信息进行融合，得到目标导航信息，包括：获取转角角度的角度残差值和移动速度的速度残差值；将转角角度与移动速度组成二维观测向量，以及将角度残差值和速度残差值组成观测噪声；基于观测噪声，计算卡尔曼滤波器的卡尔曼增益值；基于二维观测向量和卡尔曼增益值，对导航信息进行数据修正，得到目标导航信息。在本实施例中，通过残差值组成的观测噪声计算卡尔曼增益值，并利用转角角度和移动速度组成的二维观测向量，对导航信息进行修正，以实现车辆信息对导航信息的修正，消除噪声影响，提高数据准确度。第二方面，本申请实施例提供了一种导航信息的处理装置，包括：获取模块，用于基于惯性器件获取汽车的运动状态信息，以及基于控制器局域网络获取汽车的车辆信息；解算模块，用于对运动状态信息进行捷联解算，得到导航信息；融合模块，用于利用预设的卡尔曼滤波器，对导航信息与车辆信息进行融合，得到目标导航信息，卡尔曼滤波器的输入向量为二维向量；导航模块，用于基于目标导航信息，对汽车进行导航。第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行如第一方面的导航信息的处理方法。第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的导航信息的处理方法。可以理解，第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面的相关描述，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导航信息的处理方法，其特征在于，包括：/n基于惯性器件获取汽车的运动状态信息，以及基于控制器局域网络获取所述汽车的车辆信息；/n对所述运动状态信息进行捷联解算，得到导航信息；/n利用预设的卡尔曼滤波器，对所述导航信息与所述车辆信息进行融合，得到目标导航信息，所述卡尔曼滤波器的输入向量为二维向量；/n基于所述目标导航信息，对所述汽车进行导航。/n

【技术特征摘要】
1.一种导航信息的处理方法，其特征在于，包括：
基于惯性器件获取汽车的运动状态信息，以及基于控制器局域网络获取所述汽车的车辆信息；
对所述运动状态信息进行捷联解算，得到导航信息；
利用预设的卡尔曼滤波器，对所述导航信息与所述车辆信息进行融合，得到目标导航信息，所述卡尔曼滤波器的输入向量为二维向量；
基于所述目标导航信息，对所述汽车进行导航。


2.根据权利要求1所述的导航信息的处理方法，其特征在于，所述基于惯性器件获取汽车的运动状态信息，包括：
基于所述惯性器件获取所述汽车的三轴加速度和三轴角速率；
根据所述三轴加速度和所述三轴角速率，计算出所述汽车的位置坐标、三维运动速度和姿态四元数；
根据所述位置坐标、所述三维运动速度和所述姿态四元数，构建所述汽车的状态向量，并将所述状态向量作为所述运动状态信息。


3.根据权利要求1所述的导航信息的处理方法，其特征在于，所述基于控制器局域网络获取所述汽车的车辆信息，包括：
基于所述控制器局域网络，获取所述汽车在目标时间段内的目标转角角度和目标移动速度；
计算所述目标转角角度的角度残差值和所述目标移动速度的速度残差值；
若所述角度残差值小于第一预设阈值，以及所述速度残差值小于第二预设阈值，则将所述目标转角角度和所述目标移动速度作为所述车辆信息。


4.根据权利要求3所述的导航信息的处理方法，其特征在于，所述基于所述控制器局域网络，获取所述汽车在目标时间段内的目标转角角度和目标移动速度，包括：
基于所述控制器局域网络，获取所述汽车在目标时间段内的转角角度和移动速度；
确定所述转角角度的获取时刻与所述运动状态信息的获取时刻之间的第一差值，以及所述移动速度的获取时刻与所述运动状态信息的获取时刻之间的第二差值；
若所述第一差值与所述第二差值均小于预设差值，则将所述转角角度作为所述目标转角角度，将所述移动速度作为所述目标移动速度。


5.根据权利要求1所述的导航信息的处理方法，其特征在于，所述运动状态信息包括位置坐标、三维运动速度和姿态四元数，所述对所述运动状态信息进行捷联解算，得到导航信息，包括：
对所述位置坐标、所述三维运动速度和所述姿态四元数进行求导，得到第一求导结果，其中所述三维运动速度的求导结果为三维运动加速度；

【专利技术属性】
技术研发人员：王杰德，司徒春辉，韩雷晋，庞靖，
申请(专利权)人：广州导远电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44