一种高程估计方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高程估计方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：对采用单卫星接收天线接收到的卫星定位测量数据和获取到的惯性定位测量数据进行解算，获得惯性测量装置在当前历元的第一测量俯仰角；对两个相邻历元的卫星定位测量数据进行解算，获得车载体在当前历元的估计俯仰角；根据第一测量俯仰角和估计俯仰角确定惯性测量装置的安装角；根据惯性测量装置的俯仰角和安装角所确定的车载体在当前历元的目标俯仰角，以及通过航位推算模块获取到的速度数据估计车载体在当前历元的高程；提高了高架桥和地下跨层等场景中基于车载体的俯仰角所估计的车载体的高程的精确度和可观性。观性。观性。

【技术实现步骤摘要】
一种高程估计方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及自动驾驶与定位
，尤其涉及一种高程估计方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]对自动驾驶汽车来说,定位是一项至关重要的能力。航位推算(Dead Reckoning,DR)是自主导航技术，是自动驾驶高精定位的最后一道安全屏障，当GNSS定位和语义定位不可用或不可靠时，DR可以提供连续的、稳定的位姿信息，提高定位系统的鲁棒性。
[0003]DR多以惯性测量装置(Inertial Measurement Unit，IMU)与轮速记两种传感器为基础，估计车载体在运动过程的实时位姿信息。DR利用扩展卡尔曼滤波实现两种或多种传感器信息的融合，IMU推算的位置、速度和姿态的是发散的，因此考虑使用姿态方向参考系统(Attitude and Heading Reference System，AHRS)算法约束姿态发散，车速约束速度发散，从而降低位置发散的速度。在利用车速约束时，通常联合非完整性约束(Nonholonomic constraint，NHC)构成三维速度约束，但NHC有一个重要假设，即认为行驶过程中车身侧向和垂向速度为0。但对于实际的高架桥和地下车库等跨层场景，NHC假设并不成立，造成DR估计的高程不准确。但是，若不使用NHC假设约束速度，对于低成本IMU推算的高程会迅速发散，高程不具有可观性。因此，对于高架桥和地下车库跨层等场景，在DR中的高程估计具有不可观或不准确的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种高程估计方法、装置、设备及存储介质，以解决在传统航位推算中高程估计不直观或不准确的问题。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种高程估计方法，包括：
[0006]对采用单卫星接收天线接收到的卫星定位测量数据和获取到的惯性定位测量数据进行解算，获得惯性测量装置在当前历元的第一测量俯仰角；
[0007]对两个相邻历元的卫星定位测量数据进行解算，获得车载体在当前历元的估计俯仰角；
[0008]根据第一测量俯仰角和估计俯仰角确定惯性测量装置的安装角；
[0009]根据惯性测量装置的安装角以及在当前历元的测量俯仰角确定车载体在当前历元的目标俯仰角；其中，惯性测量装置在当前历元的测量俯仰角包括：第一测量俯仰角或者航位推算模块推算得到的惯性测量装置在当前历元的第二测量俯仰角；
[0010]根据目标俯仰角和通过航位推算模块获取到的速度数据估计车载体在当前历元的高程。
[0011]根据本专利技术的另一方面，提供了一种高程估计装置，包括：
[0012]第一解算模块，用于对采用单卫星接收天线接收到的卫星定位测量数据和获取到的惯性定位测量数据进行解算，获得惯性测量装置在当前历元的第一测量俯仰角；
[0013]第二解算模块，用于对两个相邻历元的卫星定位测量数据进行解算，获得车载体在当前历元的估计俯仰角；
[0014]安装角确定模块，用于根据第一测量俯仰角和估计俯仰角确定惯性测量装置的安装角；
[0015]俯仰角确定模块，用于根据惯性测量装置的安装角以及在当前历元的测量俯仰角确定车载体在当前历元的目标俯仰角；其中，惯性测量装置在当前历元的测量俯仰角包括：第一测量俯仰角或者航位推算模块推算得到的惯性测量装置在当前历元的第二测量俯仰角；
[0016]高程估计模块，用于根据目标俯仰角和通过航位推算模块获取到的速度数据估计车载体在当前历元的高程。
[0017]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备，电子设备包括：
[0018]至少一个处理器；以及
[0019]与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0020]存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的高程估计方法。
[0021]根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例的高程估计方法。
[0022]本专利技术实施例的技术方案，通过对采用单卫星接收天线接收到的卫星定位测量数据和获取到的惯性定位测量数据进行解算，获得惯性测量装置在当前历元的第一测量俯仰角；对两个相邻历元的卫星定位测量数据进行解算，获得车载体在当前历元的估计俯仰角，实现了单卫星接收天线构建虚拟的双卫星接收天线，相对于传统的双卫星接收天线，简单实用，且在一定程度上降低了成本；根据第一测量俯仰角和估计俯仰角确定惯性测量装置的安装角；根据惯性测量装置的俯仰角和安装角所确定的车载体在当前历元的目标俯仰角，以及通过航位推算模块获取到的速度数据估计车载体在当前历元的高程；其中，惯性测量装置的俯仰角包括：第一测量俯仰角或者航位推算模块推算得到的惯性测量装置在当前历元的第二测量俯仰角；在确定车载体的俯仰角时，综合考虑了惯性测量装置的安装角，解决了在传统航位推算中高程估计不直观或不准确的问题，提高了车载体的俯仰角的推算精确度，进一步提高了高架桥和地下跨层等场景中基于车载体的俯仰角所估计的车载体的高程的精确度和可观性。
[0023]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例一提供的一种高程估计方法的流程图；
[0026]图2为本专利技术实施例二提供的一种高程估计方法的流程图；
[0027]图3为本专利技术实施例三提供的一种高程估计装置的结构示意图；
[0028]图4为实现本专利技术实施例的高程估计方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0030]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高程估计方法，其特征在于，包括：对采用单卫星接收天线接收到的卫星定位测量数据和获取到的惯性定位测量数据进行解算，获得惯性测量装置在当前历元的第一测量俯仰角；对两个相邻历元的卫星定位测量数据进行解算，获得车载体在当前历元的估计俯仰角；根据第一测量俯仰角和估计俯仰角确定惯性测量装置的安装角；根据惯性测量装置的安装角以及在当前历元的测量俯仰角确定车载体在当前历元的目标俯仰角；其中，惯性测量装置在当前历元的测量俯仰角包括：第一测量俯仰角或者航位推算模块推算得到的惯性测量装置在当前历元的第二测量俯仰角；根据目标俯仰角和通过航位推算模块获取到的速度数据估计车载体在当前历元的高程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对采用单卫星接收天线接收到的卫星定位测量数据和获取到的惯性定位测量数据进行解算，获得惯性测量装置在当前历元的第一测量俯仰角，包括：采用单卫星接收天线获取通过全球导航卫星系统测量得到的车载体的卫星定位测量数据；获取通过惯性导航系统测量得到的车载体的惯性定位测量数据；通过组合导航模块对卫星定位测量数据和惯性定位测量数据进行解算，获得惯性测量装置在当前历元之前的多个时刻的观测俯仰角；组合导航模块包括：全球导航卫星系统和惯性导航系统；将多个观测俯仰角的平均值确定为惯性测量装置在当前历元的第一测量俯仰角。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在获取通过惯性导航系统测量得到的车载体的惯性定位测量数据之后，且通过组合导航模块对卫星定位测量数据和惯性定位测量数据进行解算之前，还包括：对卫星定位测量数据和惯性定位测量数据中的异常数据进行数据剔除；其中，异常数据满足的条件包括以下至少一项：在预设窗口长度内的统计值大于预设阈值和存在时间戳回退。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对两个相邻历元的卫星定位测量数据进行解算，获得车载体在当前历元的估计俯仰角，包括：根据相邻历元的卫星定位测量数据，分别计算相邻历元的卫星定位位置对应的第一高程位置增量和第一平面位置增量；根据第一高程位置增量和第一平面位置增量确定车载体在当前历元的估计俯仰角。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在分别计算相邻历元的卫星定位位置对应的第一高程位置增量和第一平面位置增量之前，还包括：对两个相邻历元的卫星定位测量数据中不满足预设条件的数据进行剔除；预设条件包括以下至少一项：相邻历元的时间间隔不大于时间阈值、卫星定位测量数据和惯性定位测量数据的观测时间戳一致、相邻历元的卫星定位位置的标准差不超出标准差阈值、相邻历元的新息的绝对值不超出新息阈值、以及相邻历元的卫星定位测量数据构成的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，蔡军，云一宵，
申请(专利权)人：亿咖通湖北技术有限公司，
类型：发明
国别省市：