[發明專利]一種無人車規劃軌跡衛星定位數據可信度計算方法

在審

• 申請號: 201910044551.0
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109813306A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 李子月;劉玉超
• 申請（專利權）人: 李子月
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/34
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本專利公開了一種無人車規劃軌跡衛星定位數據可信度計算方法，該方法根據無人車規劃軌跡、高精度地圖以及視覺傳感器信息提前獲取衛星導航設備工作環境信息，并利用星歷數據計算隨時間變化的衛星星座空間分布情況，通過可視星分布情況計算定位數據可信度。本發明利用高精度地圖離線數據提前對無人車預行駛軌跡衛星定位數據可信度進行計算，可為軌跡規劃和融合導航定位方案提供參考輔助，提高無人車安全性和可靠性。

技術領域

本發明涉及無人車定位技術領域，尤其涉及一種無人車規劃軌跡衛星定位數據置信度計算方法。

背景技術

隨著DARPA重啟無人車技術研究，并先后于2004年、2005年和2007年舉辦了三屆智能車挑戰賽，谷歌大力投入自動駕駛技術研究，近年來全球范圍內掀起了自動駕駛技術研究的熱潮。參與者既有谷歌、蘋果、Uber、BAT等頂尖互聯網企業，也有特斯拉、奔馳、寶馬、通用、凱迪拉克等傳統車企，同時，英特爾、英偉達、博世、Mobileye等零部件供應商也參與其中，另外自動駕駛領域創業公司也如雨后春筍般應運而生。

自動駕駛技術經過十多年發展，逐漸從實驗室研究、到封閉環境技術競賽、再到固定場景示范應用，雖然取得了長足的進展，但距離實際應用仍有較大距離。車企普遍采用的由低級輔助駕駛到高級輔助駕駛，再到限定場景自動駕駛，最后到達全自動駕駛的路途并不十分順利，例如特斯拉公司車輛配備的輔助駕駛系統，至今仍事故頻出。谷歌、BAT互聯網公司及創業公司采用的由低速、封閉場景逐漸向外延伸的技術路線發展也并不順利，目前仍然只能在封閉場景低速駕駛狀態下執行簡單確定性任務，并且可靠性較低。

無人車定位是限制自動駕駛技術發展的關鍵和瓶頸技術之一，無人車高度依賴衛星定位獲取自身的絕對位置，但是，由于高樓、天橋、隧道、茂密樹木等環境下存在嚴重的信號遮擋、多路徑以及弱信號等問題，衛星導航定位設備不能正常使用，嚴重影響無人車定位與導航。

發明內容

針對目前無人車定位設備存在的穩定性低、可靠性差等問題，本發明提出了一種無人車規劃軌跡衛星定位數據可信度計算方法，可以輔助無人車規劃和決策系統實現衛星定位最優的軌跡規劃。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種無人車規劃軌跡衛星定位數據可信度計算方法，包括以下步驟：

步驟一：獲取起始點至目的地的規劃軌跡，根據設定的行駛速度和起始時刻，計算無人車在軌跡行駛的具體時間；

步驟二：利用厘米級高精度地圖數據，獲取無人車預行駛軌跡周邊的環境狀況；

步驟三：根據衛星導航接收機獲取的實時衛星星歷，計算無人車行駛時間段內規劃軌跡中實時衛星分布情況，并選擇相對于接收機天線仰角大于5°的衛星星座；根據衛星分布情況和無人車預行駛軌跡周邊環境狀況，計算預行駛軌跡內衛星導航數據的可信度。

進一步的，所述無人車預行駛軌跡周邊的環境狀況包括建筑物信息、綠化帶信息、軌跡航向信息以及道路坡度信息。

進一步的，所述建筑物信息包括高樓、隧道、高架橋信息。

進一步的，所述步驟三通過以下子步驟來實現：

(3.1)獲取衛星星座分布：

根據衛星導航接收機獲取導航電文，提取衛星軌道相關關鍵參數，并計算衛星實時位置，具體計算公式如下：

(1)計算歸一化時間：

因為衛星的星歷數據都是相對于參考時刻t_oe而言的，所以需要將觀測時刻做歸一化處理

t_k＝t-t_oe

歸一化之后的時間t_k控制在-302400到302400之間；