System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种北斗与伪卫星融合定位方法、系统、设备及介质技术方案_技高网
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一种北斗与伪卫星融合定位方法、系统、设备及介质技术方案

技术编号:41369344 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-20 10:15
本发明专利技术属于定位技术领域,为了解决现有伪卫星系统在隧道内定位不准确的问题,提出了一种北斗与伪卫星融合定位方法、系统、设备及介质,通过结合北斗卫星和伪卫星技术,通过扩展卡尔曼滤波器进行定位融合,实现隧道内运动载体的目标定位,通过融合模型学习隧道复杂环境下的导航定位数据,提高对隧道内导航融合定位系统的适应能力,利用训练好的融合模型对融合定位结果进行优化,有效解决由于多路径效应等引起的定位误差大等问题,最终实现隧道等复杂环境下的车辆高精度实时定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于定位,尤其涉及一种北斗与伪卫星融合定位方法、系统、设备及介质


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、隧道内车辆定位一直是车路协同系统面临的重要挑战。传统的定位方法主要依赖于gps技术,然而,由于隧道内信号传播的复杂性和多径效应的影响,传统gps在定位隧道内车辆时常常面临定位精度不高的问题。这是因为信号在穿越隧道时会受到反射、折射等多路径效应的干扰,导致定位结果的不稳定性和不准确性。随着北斗卫星导航系统的不断完善,其在一般环境下取得了显著的定位精度和可靠性提升。然而,在隧道等特殊环境下,由于信号的遮挡和多径效应依然存在,仍然制约了单纯依赖北斗卫星信号进行定位的效果。这使得在隧道内实现高精度、稳定的车辆定位仍然具有挑战性。

3、为了克服这些缺陷问题,伪卫星技术作为一种地面增强系统,被引入以提供对定位服务的连续支持。伪卫星系统能够模拟卫星信号,通过地面部署的设备提供额外的定位信息。然而,目前的伪卫星系统在隧道内的应用仍然面临一些问题,尤其是在复杂的地下环境中,系统设计和信号处理技术的局限性导致当前伪卫星系统的定位精度和稳定性有待提高。


技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足,本专利技术提供了一种北斗与伪卫星融合定位方法、系统、设备及介质,通过结合北斗卫星和伪卫星技术,通过扩展卡尔曼滤波器进行定位融合,实现隧道内运动载体的目标定位,通过融合模型学习隧道复杂环境下的导航定位数据,提高对隧道内导航融合定位系统的适应能力,利用训练好的融合模型对融合定位结果进行优化,有效解决由于多路径效应等引起的定位误差大等问题,最终实现隧道等复杂环境下的车辆高精度实时定位。

2、为实现上述目的,本专利技术的第一个方面提供一种北斗与伪卫星融合定位方法,包括:

3、分别基于伪卫星系统和北斗系统获取预设隧道范围内的运动载体的三维位置坐标;

4、对所获取的三维位置坐标基于扩展卡尔曼滤波器进行融合,得到融合定位结果;

5、根据融合定位结果,基于训练好的融合模型,得到优化后定位结果;其中,所述融合模型通过不同隧道环境下的定位数据训练得到。

6、本专利技术的第二个方面提供一种北斗与伪卫星融合定位系统,包括:

7、获取模块:分别基于伪卫星系统和北斗系统获取预设隧道范围内的运动载体的三维位置坐标;

8、融合模块:对所获取的三维位置坐标基于扩展卡尔曼滤波器进行融合,得到融合定位结果;

9、优化定位模块:根据融合定位结果,基于训练好的融合模型中,得到增强后定位结果;其中,所述融合模型通过不同隧道环境下的定位数据训练得到。

10、本专利技术的第三个方面提供一种计算机设备,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当计算机设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行一种北斗与伪卫星融合定位方法。

11、本专利技术的第四个方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行一种北斗与伪卫星融合定位方法。

12、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:

13、在本专利技术中,通过结合北斗卫星和伪卫星技术,通过扩展卡尔曼滤波器进行定位融合,实现隧道内运动载体的目标定位,通过融合模型学习隧道复杂环境下的导航定位数据,提高对隧道内导航融合定位系统的适应能力,利用训练好的融合模型对融合定位结果进行优化,有效解决由于多路径效应等引起的定位误差大等问题,最终实现隧道等复杂环境下的车辆高精度实时定位。

14、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。

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【技术保护点】

1.一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特征在于,对获取的基于伪卫星系统和北斗系统获取预设隧道范围内的运动载体的三维位置坐标,采用小波变换滤波算法进行滤波处理。

3.如权利要求1所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特征在于,对所获取的三维位置坐标基于扩展卡尔曼滤波器进行融合,得到融合定位结果,具体为:

4.如权利要求3所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特征在于,将初步融合的结果,基于扩展卡尔曼滤波器进行再次融合,得到最终的融合结果,具体为:利用预测误差的协方差矩阵、观测噪声的协方差矩阵和观测函数的雅可比矩阵,更新卡尔曼增益;基于更新的卡尔曼增益、当前观测值和上一时刻的状态估计,对状态进行进一步估计,得到最终的融合结果。

5.如权利要求1所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特征在于,所述融合模型在训练过程中,采用Adam优化算法调整融合模型的权重和参数。

6.如权利要求1所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特征在于,在所述融合模型训练中,将不同隧道环境中的定位数据转换为特征向量,作为训练数据,其中,特征向量包括维度、经度、定位误差、信号强度和卫星数量。

7.如权利要求1所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特征在于,所述融合模型对定位数据的操作具体为:分别提取定位数据的全局特征和局部特征,将所提取的全局特征和全局特征分别经过时空注意力机制提取时空注意力特征,将分别提取的时空注意力特征进行融合,得到最终的输出结果。

8.一种北斗与伪卫星融合定位系统,其特征在于,包括:

9.一种计算机设备,其特征在于,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当计算机设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7任一项所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一项所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法。

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【技术特征摘要】

1.一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特征在于,对获取的基于伪卫星系统和北斗系统获取预设隧道范围内的运动载体的三维位置坐标,采用小波变换滤波算法进行滤波处理。

3.如权利要求1所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特征在于,对所获取的三维位置坐标基于扩展卡尔曼滤波器进行融合,得到融合定位结果,具体为:

4.如权利要求3所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特征在于,将初步融合的结果,基于扩展卡尔曼滤波器进行再次融合,得到最终的融合结果,具体为:利用预测误差的协方差矩阵、观测噪声的协方差矩阵和观测函数的雅可比矩阵,更新卡尔曼增益;基于更新的卡尔曼增益、当前观测值和上一时刻的状态估计,对状态进行进一步估计,得到最终的融合结果。

5.如权利要求1所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特征在于,所述融合模型在训练过程中,采用adam优化算法调整融合模型的权重和参数。

6.如权利要求1所述的一种北斗与伪卫星融合定位方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴建清刘世杰田源王小超杜聪王建柱郭洪宇张朔
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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