[發明專利]自適應的GPS錯誤觀測值識別方法

有效

• 申請號: 202010334880.1
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111562605B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 彭國旗;黃友;張國龍;張放;李曉飛;張德兆;王肖;霍舒豪
• 申請（專利權）人: 北京智行者科技有限公司
• 主分類號: G01S19/53
• 分類號: G01S19/53;G01S19/41;G01S19/52;G01S19/47;G01C21/16
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

本發明提供了一種自適應的GPS錯誤觀測值識別方法，包括：從GPS傳感器中獲取車輛的定位信息，從定位信息中提取第一觀測值數據。獲取車輛的姿態信息和速度信息，根據姿態信息和速度信息計算得到車輛的航位推算軌跡數據。根據第一觀測值數據中的數據狀態值數據、航向有效位數據、收星數數據及水平精度因子數據剔除錯誤的GPS觀測值得到第二觀測值數據。根據第二觀測值數據構建位姿圖數據，并計算得到處理結果信息，對處理結果信息分析優化，剔除不在預設的代價函數閾值內的錯誤的GPS觀測值，得到第三觀測值數據。根據第三觀測值數據及三維場景地圖數據構建高精度地圖，實現高精度實時定位。由此，降低了GPS錯誤觀測值帶來的安全問題。

技術領域

本發明涉及車輛實時定位技術領域，尤其涉及一種自適應的GPS錯誤觀測值識別方法。

背景技術

自動駕駛技術是近年的熱點話題，在緩解交通擁堵、提高道路安全性、減少空氣污染等領域，自動駕駛將會帶來顛覆性的改變。在自動駕駛商業化進程中，限定區域場景內的無人清掃車、無人快遞派送車輛以及無人出租車等為自動駕駛技術的落地提供了具體的應用場景。由于人口老齡化的加劇，國內勞動力成本的上升，且繁重的重復性體力勞動增加了人們的工作負擔，如環境衛生清掃、快遞配送以及出租車出行等，故由自動駕駛技術代替重復性的工作勢不可擋。

無人駕駛車輛能夠實現自動駕駛，離不開高精度地圖和高魯棒性定位方法。而室外無人駕駛應用場景中，不論是三維場景重建還是車輛實時定位，GPS(GlobalPositioning System)均作為數據的輸入傳感器。如果GPS輸入的錯誤觀測值未正確識別并剔除，將導致構建的三維場景地圖精度降低，未剔除的錯誤值將造成定位結果嚴重偏離真實位置，從而影響車輛自動駕駛的安全性和可靠性。

目前應用較多的GPS錯誤觀測值識別方法大致可分為基于自身GPS觀測值的識別方法和基于GPS觀測值與加速度計融合的識別方法兩類。

基于自身GPS觀測值的識別方法，主要有卡爾曼濾波方法和古典概率與萊以特判別相結合方法。首先，從樣本數據中獲取數據處理模型，例如卡爾曼濾波的預測模型、誤差概率分布模型等。然后，選取合理的處理模型和參數閾值，對實時觀測的GPS數據進行分析，最后，根據分析結果判斷其是否為錯誤值。基于自身GPS觀測值的識別方法需要預先規劃的運動軌跡和樣本數據獲取相應模型，由于工作時間不同，GPS觀測值會存在一定差異性，以及運動過程中無法完全保證車輛會嚴格按照預設軌道行駛，因此很難運用處理模型準確分析GPS觀測值的錯誤性。

基于GPS觀測值與加速度計融合的識別方法，在預定時間內，獲取加速度計的速度和位置變化量和GPS觀測值，并根據加速度計的數據變化量得到GPS的預測值，通過判斷GPS的觀測值和預測值的絕對偏差是否小于某一特定值，如果否，則此時刻的GPS觀測值為錯誤值。基于GPS觀測值與加速度計融合的識別方法可以很好識別GPS跳變的錯誤值，但在車輛自動駕駛中，GPS受多徑效應影響，GPS觀測值會產生漸變誤差和階躍變化誤差，依靠加速度計在預定時間內的遞推與GPS融合無法識別此時觀測值的錯誤性。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的缺陷，提供一種自適應的GPS錯誤觀測值識別方法。

為實現上述目的，本發明提供了一種自適應的GPS錯誤觀測值識別方法，所述方法包括：

從GPS傳感器中獲取車輛的連續的定位信息；

從所述定位信息中提取得到第一觀測值數據，所述第一觀測值數據包括數據狀態值數據、航向有效位數據、收星數數據和水平精度因子數據；

獲取所述車輛的姿態信息和所述車輛的速度信息；

根據所述姿態信息和速度信息進行計算，得到所述車輛的航位推算軌跡數據；