[發明專利]基于UKF濾波的BDS與GIS深耦合定位方法和系統

有效

• 申請號: 201310733134.X
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103727947B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 譚吉福;楊必武;楊春;朱江;蒲鵬程;蘇望發;劉旭;王寧
• 申請（專利權）人: 蒼穹數碼技術股份有限公司;中國人民解放軍第二炮兵裝備研究院第三研究所
• 主分類號: G01C21/26
• 分類號: G01C21/26
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司11111
• 代理人: 張金芝,楊穎

1.一種基于UKF濾波的BDS與GIS深耦合定位方法，其特征在于，所述方法在衛星信號長時間較弱的情況下保證高精度定位，所述方法包括步驟：

S1，根據車輛的實際運動模型建立車輛定位的預測矩陣，由校正后的當前時刻車輛位置信息和預測矩陣推斷下一時刻車輛位置信息；

S2，根據當前時刻的定位方差矩陣計算下一時刻的預測方差矩陣；

S3，根據實際的GIS道路信息組織成相應的GIS道路模型，根據道路模型、測量噪聲及下一時刻的預測方差矩陣計算濾波增益矩陣；

S4，獲取下一時刻的導航定位觀測量，依據濾波增益矩陣對觀測量進行輸出校正形成校正后的下一時刻車輛位置，并對下一時刻的定位方差矩陣進行更新；

所述方法迭代進行，所述校正后的下一時刻車輛位置和下一時刻的定位方差矩陣繼續應用于再下一時刻預測和測量過程中。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，設當前時刻為k-1時刻，下一時刻為k時刻，則有：

步驟S1中，根據預測矩陣Φ_k-1和校正后的k-1時刻車輛位置信息推斷k時刻車輛位置信息

步驟S2中，根據k-1時刻定位方差矩陣計算k時刻的預測方差矩陣其中，Q_k-1為系統噪聲方差矩陣；

步驟S3中，根據GIS道路模型H_k、測量噪聲R_k，計算濾波增益矩陣

步驟S4中，根據k時刻得到的測量矩陣z_k，得出進行輸出校正后的k時刻的車輛位置信息同時更新k時刻的定位方差矩陣其中I為單位矩陣。

3.一種基于UKF濾波的BDS與GIS深耦合定位系統，其特征在于，所述系統在衛星信號長時間較弱的情況下保證高精度定位，所述系統包括：

推斷模塊，用于根據車輛的實際運動模型建立車輛定位的預測矩陣，由校正后的當前時刻車輛位置信息和預測矩陣推斷下一時刻車輛位置信息；

預測模塊，用于根據當前時刻的定位方差矩陣計算下一時刻的預測方差矩陣；

濾波模塊，用于根據實際的GIS道路信息組織成相應的GIS道路模型，根據道路模型、測量噪聲及下一時刻的預測方差矩陣計算濾波增益矩陣；

校正更新模塊，用于獲取下一時刻的導航定位觀測量，依據濾波增益矩陣對觀測量進行輸出校正形成校正后的下一時刻車輛位置，并對下一時刻的定位方差矩陣進行更新；

迭代模塊，用于將所述校正后的下一時刻車輛位置和下一時刻的定位方差矩陣繼續應用于再下一時刻預測和測量過程中。

4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，設當前時刻為k-1時刻，下一時刻為k時刻，則有：

所述推斷模塊中，根據預測矩陣Φ_k-1和校正后的k-1時刻車輛位置信息推斷k時刻車輛位置信息

所述預測模塊中，根據k-1時刻定位方差矩陣計算k時刻的預測方差矩陣其中，Q_k-1為系統噪聲方差矩陣；

所述濾波模塊中，根據GIS道路模型H_k、測量噪聲R_k，計算濾波增益矩陣

所述校正更新模塊中，根據k時刻得到的測量矩陣Z_k，得出進行輸出校正后的k時刻的車輛位置信息同時更新k時刻的定位方差矩陣其中I為單位矩陣。