通过GNSS信号进行定位的方法技术

本发明专利技术提出一种用于定位包括至少一个GNSS接收器(21)的待定位车辆(V

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过GNSS信号进行定位的方法
本专利技术涉及一种用于定位包括至少一个GNSS接收器的待定位车辆的方法，并且涉及一种用于执行所述方法的系统。
技术介绍
车辆通常使用一般被称为CNSS(全球导航卫星系统)信号的卫星定位信号进行自我定位，并向驾驶员提供引导。出于这一目的，车辆配备有GNSS接收器，该接收器持续地接收由卫星传送的信号，该信号包含的数据允许计算卫星的地理坐标、移动速度和信号传送时间，并可通过在GNSS接收器中的处理而为已识别到信号的每颗卫星推导出以下信息：-传送所接收到的信号的卫星的身份标识，-接收强度，以及-卫星相对于接收器的方位角和仰角的位置。车辆定位可通过接收至少四颗卫星信号的三边测量定位算法进行。然而，在城市环境中，不可能仅根据接收到的GNSS信号确定车辆的位置，因为许多障碍物—尤其是建筑物—会阻挡或反射信号，因而阻止或干扰对该信号的接收。为解决这一问题，已提出许多解决方案，尤其是使用车辆经过地点的3D(三维)地图以补充车辆接收到的GNSS信号，并从中导出位置。3D地图是城市环境中可能存在的建筑物和其他障碍物的数字化表示，即，增加了建筑物高度的常规环境地图。在基于3D地图的使用的方法中，已知用于基于3D地图模拟GNSS信号的接收的方法。这些方法使用被投影在3D地图中的起始位置通过光线追踪算法模拟从起始位置开始的移动时接收到的GNSS信号，并将实际接收到的信号与模拟信号进行比较。其他方法从3D地图中提取几何信息，以便预测地图上多个候选点处的GNSS接收信号，然后为每个候选点分配一个分数，并将车辆位置限定在分数最高的点。这种方法的一个示例是所谓的阴影匹配方法，保罗·D·格罗夫斯(PaulD.Groves)在2011年出版的“TheJournalofNavigation(导航期刊)”第64期，第417-430页上发表的文章“ShadowMatching:ANewGNSSPositioningTechniqueforUrbanCanyons(阴影匹配：一种新的城市峡谷GNSS定位技术)”对此进行了说明。基于3D地图的技术存在许多相关问题。首先，这些算法依赖于3D地图这一事实意味着这些地图始终得是最新的，否则通过算法确定的位置可能是错误的或是不精确的。此外，3D地图通常是不完整的，因为它们没有对可能影响GNSS信号接收的所有障碍物、例如树木或(例如起重机等)临时障碍物进行建模。其次，3D地图的使用涉及复杂的计算，这既会影响算法的准确性，又会影响实时执行算法的能力。在所谓的阴影匹配方法中，要求例如在所保留的多个候选点上进行折中，否则计算时间太长，其中，候选点的减少同时也意味着定位准确性的降低。因此，需要一种作为替代性解决方案，以用于在GNSS接收可能不良的城市环境中对车辆进行定位。
技术实现思路
鉴于上文所述，本专利技术的目的是至少部分克服上述现有技术的缺点。特别地，本专利技术的目的之一提出一种基于GNSS信号的车辆定位方法，该方法即使在城市环境中也是可靠的并且能实时实施。本专利技术的另一目的是提出一种不依赖3D地图的使用的定位方法。在此方面，本专利技术的目的是一种用于定位包括至少一个GNSS接收器的待定位车辆的方法，所述方法通过定位系统实施，该定位系统包括至少一个计算机、存储器和远程通信接口，该方法包括以下步骤的实施：-接收由待定位车辆传送(发送)的并且包括由该车辆的GNSS接收器生成的至少一个GNSS信号的消息，-接收由包括GNSS接收器的至少一个已定位车辆传送的消息，所述消息包括与高置信水平相关联的车辆的定位、以及由车辆的GNSS接收器生成的GNSS信号，-基于至少一个已定位车辆的定位、所述已定位车辆的GNSS信号、以及待定位车辆的GNSS信号来确定待定位车辆的定位，以及-将所确定的定位传送给待定位车辆。在某些实施例中，由待定位车辆传送的消息还包括该车辆的定位以及所述定位的低置信水平。在某些实施例中，所述方法包括接收由多个已定位车辆传送的消息，选择至少一个其GNSS信号接近待定位车辆的GNSS信号的已定位车辆，以及根据所选择的车辆的定位确定待定位车辆的定位。如果两个GNSS信号之间的差异低于阈值，则待定位车辆的定位可被确定为具有最接近待定位车辆的GNSS信号的GNSS信号的、所选择的已定位车辆的定位。待定位车辆的定位也可被确定为所选择的已定位车辆的定位中对于待定位车辆最有可能的定位，或被确定为所选择的已定位车辆的定位的加权平均值，或通过对待定位车辆的定位历史施加卡尔曼过滤并且通过所选择的已定位车辆的定位进行限制来确定。在某些实施例中，如果已定位车辆除了GNSS接收器外还包括至少一个传感器、车辆被关联有总体高置信水平、或者GNSS接收条件被关联有高置信水平，则与该车辆的定位相关联的置信水平被确定为高置信水平。对从其接收信号的每颗卫星，GNSS信号通常包括卫星标识、所接收的信号的强度水平、以及该卫星相对于GNSS接收器的位置。所述方法还可以包括接收由至少一个已定位车辆传送并且表明(显示出)区域具有低(差的)GNSS接收质量的消息，以及，一旦待定位车辆的定位已被确定，则如果所述区域与所确定的定位的距离低于预定阈值，就向所述车辆传送表明该区域具有低GNSS接收质量。本专利技术还涉及一种计算机程序产品，它包括指令代码，所述指令代码用于当通过计算机实施如上所述的方法时实施所述方法。本专利技术还涉及一种定位系统，它包括至少一个计算机、存储器和远程通信接口，所述远程通信接口适用于经由通信网络(远程通信网络)与多个配备有GNSS接收器的车辆进行通信，其特征在于，所述定位系统配置用于执行如上所述的方法。根据本专利技术的方法使得能基于一车辆的GNSS信号接收条件与其他车辆的GNSS信号接收条件之间的相似性为所述车辆提供定位，定位的确定方式是稳健的(即准确、连续并且可靠的)，例如因为这些车辆除了GNSS接收器外还额外使用了传感器。该方法使得可以避免3D地图的使用，计算量也比使用这些地图的方法少得多。此外，所获得的定位是可靠的，因为该方法考虑了同时从待定位车辆附近的车辆接收的GNSS信号，并由此考虑了周围环境中存在的所有障碍物，包括临时障碍物和可能不会在3D地图中显示的障碍物。附图说明本专利技术其它特征、细节和优点可从下面的详细描述和对附图的分析中得出。在附图中：图1[图1]示意性示出用于执行根据本专利技术的一个实施例的定位方法的定位系统；图2[图2]示出根据本专利技术的一个实施例的定位方法的主要步骤；图3[图3]示出GNSS信号的一部分的示例。具体实施方式参考[图1]，用于定位具有至少一个GNSS接收器的车辆的方法通过定位系统1执行，该定位系统包括至少一个计算机10—例如处理器、微处理器、微控制器等，以及用于存储代码指令的存储器11，所述代码指令可由该计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于定位包括至少一个GNSS接收器(21)的待定位车辆(V

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190130 FR 19008501.一种用于定位包括至少一个GNSS接收器(21)的待定位车辆(VP)的方法，所述方法通过定位系统(1)执行，该定位系统包括至少一个计算机(10)、存储器(11)和远程通信接口(12)，所述方法包括以下步骤的执行：
-接收(100)由待定位车辆(VP)传送的并且包括由车辆的GNSS接收器生成的至少一个GNSS信号的消息，
-接收(200)由包括GNSS接收器的多个已定位车辆(VL)传送的消息，所述消息包括与高置信水平相关联的车辆的定位以及由车辆的GNSS接收器生成的GNSS信号，
-从由已定位车辆接收的GNSS信号中选择与由待定位车辆接收的GNSS信号的相似度超过特定阈值的GNSS信号，
-根据其GNSS信号被选择的至少一个已定位车辆(VL)的定位、来自所述已定位车辆的GNSS信号以及来自待定位车辆的GNSS信号来确定(300)所述待定位车辆的定位，以及
-将所确定的定位传送(400)给所述待定位车辆(VP)。


2.根据权利要求1所述的定位方法，其中，由待定位车辆(VP)传送的消息还包括车辆的定位和所述定位的低置信水平。


3.根据权利要求2所述的定位方法，其中，如果两个GNSS信号之间的差低于阈值，则待定位车辆(VP)的定位被确定为其GNSS信号最接近待定位车辆的GNSS信号的所选择的已定位车辆(VL)的定位。


4.根据权利要求2所述的定位方法，其中，待定位车辆(VP)的定位被确...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·克拜尔，W·维格诺，
申请(专利权)人：大陆汽车有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE