[發明專利]利用航位推算和GPS的復合導航系統及其方法

有效

• 申請號: 201410709719.2
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN105698787B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 任炫九
• 申請（專利權）人: 現代摩比斯株式會社
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01S19/45
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

本發明涉及一種利用航位推算和GPS的復合導航系統及其方法，通過補償GPS接收數據的非連續性而提高了定位的穩健性。根據本發明的一實施例的利用航位推算和GPS的復合導航系統，包括：GPS接收部，接收GPS數據；航位推算部，利用輪速、轉向角及角速度而生成航位推算信息；緩沖部，保存所述航位推算信息；及過濾部，利用所述GPS接收部的輸出信息及保存到所述緩沖部的所述航位推算信息中的至少一個而生成移動體的定位信息。

技術領域

本發明涉及利用航位推算和GPS的復合導航系統及其方法，更詳細地說，涉及一種利用航位推算和GPS的復合導航系統及其方法，通過補償GPS接收數據的非連續性而提高了定位的穩健性。

背景技術

因低級、小型、低電力、低價的全球定位系統(Global Positioning System：以下稱GPS)接收器的開發，商用車輛導航系統主要使用的定位傳感器為GPS接收器，使GPS接收器獲得的車輛位置信息與數字地圖進行地圖匹配(mapmatching)而向使用者提供基于位置的服務(LBS：Location Based Service)，如提供自己的位置、速度等導航信息及引路、告知危險區域等。

但是，GPS接收器的問題點在于，在隧道、地下停車場、城市中心區域等會導致GPS信號完全/部分隔絕的地點，無法提供正確的位置信息。

因此，為了無間斷地提供這種定位信息，結合由速度計、地磁場傳感器、慣性傳感器等構成的航位推算(DR：Dead Reckoning-航位推算)系統與GPS接收器而構成DR/GPS復合導航系統。

這種DR/GPS復合導航系統可根據航位推算(DR)的形態、復合技法、復合濾波器而構成為多種形態。

這里，作為復合濾波器，大部分使用卡爾曼濾波器。為了將用于線性系統的卡爾曼濾波器適用到非線性系統即DR/GPS復合導航系統而使用擴展卡爾曼濾波器(EKF：ExtendedKalman Filter)。

另外，GPS接收的數據相比同一時間輸入的其他傳感器數據而言，屬于時間遲延(Delay)的數據，因此若不考慮此而結合GPS接收數據與DR數據，會降低自己位置推測的性能。

發明內容

(要解決的技術問題)

本發明要解決的技術問題是提供一種利用航位推算和GPS的復合導航系統及其方法，補償GPS接收數據的非連續性而提高了定位的穩健性。

本發明的目的并不限定于以上涉及的目的，未涉及的其他目的可通過如下記載而被本領域從業者所明確理解。

(解決問題的手段)

如所述，為達成本發明，根據本發明的一實施例的利用航位推算與GPS的復合導航系統，包括：GPS接收部，接收GPS數據；航位推算部，利用輪速、轉向角及角速度而生成航位推算信息；緩沖部，保存所述航位推算信息；及過濾部，利用所述GPS接收部的輸出信息及保存到所述緩沖部的所述航位推算信息中的至少一個而生成移動體的定位信息。

所述航位推算部，包括：移動距離演算部，利用所述輪速而演算所述移動體的移動距離；曲率演算部，利用所述角速度及所述轉向角而演算所述移動體的行駛曲率；推測部，利用演算的移動距離及演算的行駛曲率而推測所述移動體的定位信息。

所述航位推算部還包括：偏差補正部，補正所述角速度的偏移偏差(OffsetBias)。

所述緩沖部按照已設定的規定個數，保存從當前時點到之前時點所生成的所述航位推算信息。

當所述GPS接收部的輸出信息被輸入到所述復合導航系統的周期時，所述過濾部考慮到所述GPS接收部與所述航位推算部之間的時間遲延，從所述緩沖部選擇所述GPS接收部的輸出信息及同步的航位推算信息，利用所述GPS接收部的輸出信息及所述被選的航位推算信息而生成所述移動體的定位信息。