[發(fā)明專利]航位推算和全球定位系統(tǒng)的組合定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410618043.6
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104360366A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王勵揚;何文濤;馬成炎;藺曉龍;翟昆朋;胡曉峰;王浩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院嘉興微電子與系統(tǒng)工程中心
• 主分類號: G01S19/48
• 分類號: G01S19/48;G01C21/12
• 代理公司: 上海旭誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛定位技術(shù)，尤其涉及一種航位推算和全球定位系統(tǒng)的組合定位方法。

背景技術(shù)

車輛定位技術(shù)是實現(xiàn)行車路線引導(dǎo)的關(guān)鍵技術(shù)，GPS(全球定位系統(tǒng))憑借其定位迅速、準(zhǔn)確，以及在無遮擋情況下可實現(xiàn)全天候定位的特點，成為當(dāng)前首選的車輛定位技術(shù)。但是，在當(dāng)今的城市道路環(huán)境下，單獨使用GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)的車輛信號經(jīng)常會受到高樓、樹木、高架橋等物體的遮擋，導(dǎo)致其定位不連續(xù)以及定位精度低等問題。因此GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)需要和其他導(dǎo)航系統(tǒng)進行組合，以獲得較高的導(dǎo)航定位質(zhì)量。

在常與GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)組合的導(dǎo)航系統(tǒng)中，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)由于慣性測量單元價格較高，實現(xiàn)方法復(fù)雜，因此被較少應(yīng)用。經(jīng)常和GPS組合應(yīng)用在車載組合導(dǎo)航中的是DR(航道推算)導(dǎo)航定位方式，其通常的做法有三種：1、一個里程計加一個單軸陀螺儀；2、一個單軸陀螺儀加一個單軸加速度計；3、兩個里程計差分。由于前兩種方案都需要用到慣性傳感器，而目前可用于車輛導(dǎo)航的慣性傳感器價格昂貴，且相應(yīng)數(shù)據(jù)處理方法復(fù)雜，不適用于車載DR導(dǎo)航定位。另外，由于DR導(dǎo)航系統(tǒng)是基于位置推測的，其誤差會隨時間累積。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種航位推算和全球定位系統(tǒng)的組合定位方法，無需使用慣性傳感器，且能消除其中DR導(dǎo)航的隨時間累積的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種航位推算和全球定位系統(tǒng)的組合定位方法，消除其中DR導(dǎo)航的隨時間累積的誤差。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種航位推算和全球定位系統(tǒng)的組合定位方法，用于對車輛導(dǎo)航定位，其特征在于，包括：

步驟100，初始化組合定位參量并將所述參量輸入微處理器，所述參量包括所述車輛的車輪的半徑和后輪間距；

步驟200，GPS定位，包括：

啟動GPS接收機；當(dāng)所述GPS接收機的GPS定位成功，且當(dāng)所述車輛的速度大于設(shè)定值時，進入步驟300；

步驟300，DR和GPS組合定位，包括：

步驟310，所述微處理器將所述步驟100中獲取的所述參量輸入所述DR系統(tǒng)，所述微處理器將完成所述步驟200后的所述GPS接收機輸出的所述車輛的位置和速度輸入所述DR系統(tǒng)；

步驟320，所述微處理器將所述DR系統(tǒng)接收的所述車輛的位置和速度作為所述DR系統(tǒng)采用的初始位置和初始速度，對所述DR系統(tǒng)進行初始化；所述微處理器啟動DR系統(tǒng)；

步驟330，所述微處理器指令所述DR系統(tǒng)工作，所述DR系統(tǒng)輸出所述車輛的位置和速度；

步驟340，所述微處理器將所述DR系統(tǒng)輸出的所述車輛的位置和速度以及所述GPS接收機輸出的所述車輛的速度和位置輸入卡爾曼濾波器以對所述DR系統(tǒng)輸出的所述位置和速度進行校正；

步驟350，所述微處理器根據(jù)所述卡爾曼濾波器輸出的所述車輛的位置和速度的校正量以及所述DR系統(tǒng)輸出的所述車輛的位置和速度，計算獲得所述車輛的組合定位的位置和速度，并將所述的組合定位的位置和速度輸出；

步驟360，所述微處理器將所述組合定位的位置和速度輸入所述DR系統(tǒng)，進入步驟320。

進一步地，所述DR系統(tǒng)和所述卡爾曼濾波器在所述微處理器中，所述GPS接收機通過串口連接到所述微處理器，所述車輛包括左輪里程計和右輪里程計分別連接到所述微處理器，所述左輪里程計與所述微處理器間的通信通過外部中斷1觸發(fā)，所述右輪里程計與所述微處理器間的通信通過外部中斷2觸發(fā)。

進一步地，所述左輪是左后輪，所述右輪是右后輪。

進一步地，所述步驟200包括：

步驟210，GPS接收機接收衛(wèi)星信號；

步驟220，所述微處理器判斷GPS接收機是否定位成功，如果判斷為是，則進入步驟230，如判斷為否，則進入步驟210；

步驟230，所述GPS接收機輸出所述車輛的位置和速度，所述微處理器根據(jù)所述GPS輸出的所述車輛的速度以及所述左輪里程計和所述右輪里程計輸出的脈沖頻率判斷所述車輛的速度是否大于所述設(shè)定值，如果判斷為是，則進入所述步驟310，如果判斷為否，則進入步驟210。

進一步地，所述GPS接收機輸出的所述車輛的位置包括經(jīng)度、緯度和高度，所述DR系統(tǒng)輸出的所述車輛的位置包括經(jīng)度、緯度和高度，所述GPS接收機輸出的所述車輛的速度包括東向速度、北向速度和偏航角，所述DR系統(tǒng)輸出的所述車輛的速度包括東向速度、北向速度和偏航角。