[發明專利]一種基于5G通信的車輛間協同導航定位方法

有效

• 申請號: 201910966442.4
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110806594B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 施闖;辜聲峰;宋偉;唐衛明
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44;H04W4/02;H04W4/021;H04W4/024;H04W4/44;H04W4/46;H04W4/70;G08G1/07
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

本發明公開了基于5G通信的車輛間協同導航定位方法，包括：獲取各5G基站對之間共視衛星雙差模糊度第一固定值；估計各5G基站的單天靜態坐標以及所述5G基站與其各跟蹤衛星的非差整周模糊度第一固定值；獲取對應的5G基站對之間共視衛星雙差模糊度第二固定值；獲取所述5G基站與其各跟蹤衛星的非差整周模糊度第二固定值，進而獲得所述5G基站的不含模糊度參數的測相偽距觀測值；車輛獲取高精度位置信息及周邊車輛位置信息；車輛間建立D2D通訊，實現所述中心車輛與其周邊車輛協同導航定位。本發明以GNSS高精度定位為基礎，結合5G通信D2D技術，實現了車輛間的高精度協同定位。

技術領域

本發明屬于基于GNSS導航定位領域，尤其涉及一種以高精度位置信息為基礎，結合5G通信D2D技術的車輛間協同定位方法。

背景技術

在人工智能、大數據的推動下，傳統車企與科技公司之間的合作越來越緊密，車聯網與自動駕駛車輛實現量產日趨普及將成為出行領域的新趨勢，而各互聯網與科技巨頭在車輛網與自動駕駛等布局已初見成效。工信部于2017年發布的《智能網聯汽車技術路線圖》進一步推動了國內車聯網與自動駕駛行業的發展。《中國制造2025》也給出了智能網聯汽車的發展目標，以明確我國自動駕駛技術階段提升的趨勢，加速我國智能網聯汽車產業發展，拉近我國與國外自動駕駛和車聯網技術的差距，盡快實現彎道超車。

另一方面，隨著5G技術的商業化，將帶來新一代顯示技術的放飛，并有望實現真正意義上的萬物互聯。特別是通過將5G關鍵技術之一：終端直通(Device-to-Device，D2D)與車聯網相結合，有望極大提高數據傳輸效率與可靠性，降低數據傳輸時延，進而推動車聯網和自動駕駛的發展。

汽車安全是車聯網和自動駕駛可持續發展的重大課題，而實現車輛與車輛之間的高精度協同定位是實現車輛與車輛之間的主動避障，提升汽車駕駛安全的關鍵，急需突破。

發明內容

為此，本發明提供了一種以GNSS高精度定位為基礎，結合5G通信D2D技術的車輛間高精度協同定位方法。

本發明提供了一種基于5G通信的車輛間協同導航定位方法，利用搭載GNSS接收機的5G基站實現搭載GNSS接收機且具有5G通信模塊的車輛間的協同導航定位，所述方法包括如下步驟：

S1：按照狄洛尼三角網劃分原則，建立5G基站網絡拓撲結構并將其存儲于每個5G基站；

S2：在靜態模式下，獲取基站對之間共視衛星雙差模糊度第一固定值，每個基站對由5G基站網絡拓撲結構的三角網連線的任意兩端上的一對5G基站組成；

S3：利用非差精密單點定位技術及非差模糊度固定技術PPP-AR，估計獲取每個5G基站的單天靜態坐標以及該5G基站與其各跟蹤衛星的非差整周模糊度第一固定值；

S4：基于基站對兩端的5G基站與其各跟蹤衛星非差整周模糊度第一固定值，獲取該基站對之間共視衛星雙差模糊度第二固定值；

S5：對步驟S2中獲取的基站對之間共視衛星雙差模糊度第一固定值與步驟S4中獲取的對應的基站對之間共視衛星雙差模糊度第二固定值作相等判定，若相等，則繼續步驟S6；否則取消5G基站與其各跟蹤衛星非差整周模糊度第二固定值標記，將其重新作為未知參數，返回步驟S3重新估計該5G基站與其各跟蹤衛星非差整周模糊度第一固定值，直至通過相等判定；

S6：將每個5G基站與其各跟蹤衛星非差整周模糊度第一固定值同時也標記為該5G基站與其各跟蹤衛星非差整周模糊度第二固定值，并作為已知值帶入該5G基站的相位觀測值，進而獲得該5G基站的不含模糊度參數的測相偽距觀測值；

S7：每個車輛基于其GNSS接收機觀測數據以及其接入的5G基站的測相偽距觀測值，然后以所述5G基站為參考站，以所述車輛與所述5G基站共同可見衛星中仰角最大的衛星為參考星，組成雙差觀測值，按照動態模式進行基線解算，獲取所述車輛的位置信息，并將其回傳至所述5G基站；