[發明專利]GPS輔助的NLOS傳播場景下的車輛定位方法

在審

• 申請號: 202010499631.8
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111698649A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 何睿斯;趙威程;艾渤;鐘章隊;陳瑞鳳;張皓翔
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04W4/029
• 分類號: H04W4/029;H04W4/40;H04W16/22;H04W64/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發明提供了一種GPS輔助的NLOS傳播場景下的車輛定位方法。該方法包括：生成車輛定位的仿真模型，利用仿真模型計算出車輛之間的測量距離；利用車輛之間的測量距離通過TDOA算法計算出無GPS待測車輛的估計位置；計算出無GPS待測車輛的估計位置的定位誤差，根據定位誤差計算出中斷概率；確定無GPS待測車輛的定位參數，根據定位參數通過對比得到在不同的場景下能夠達到最低的中斷概率時所采用的最佳定位策略；利用最佳定位策略對無GPS待測車輛進行位置定位。本發明給出了不同環境下的定位策略的選取方案，進一步提高了車輛定位的精度，為5G背景下的基于精確位置信息的車聯網應用的實現與推廣做出了貢獻。

技術領域

本發明涉及車輛定位技術領域，尤其涉及一種GPS輔助的NLOS傳播場景下的車輛定位方法。

背景技術

近年來，隨著5G技術的快速發展，車聯網及其相關技術引起了學界的廣泛關注。特別是對于一些對車輛位置信息高度依賴的應用(如自動駕駛、碰撞檢測)而言，如何獲取車輛的精確位置，成為一個重要的研究方向。然而，交通系統中信號傳播環境比較復雜，車輛之間的通信鏈路常常受到各種障礙物的阻擋，其產生的NLOS(non-line-of-sight，非視距)傳播對于車輛定位的精度會造成很大的影響，給車輛的定位造成困難。

為了解決這一問題，NLOS identification(non-line-of-sightidentification，非視距識別)和NLOS mitigation(non-line-of-sight mitigation，非視距校準)是常用且有效的手段。其中，identification識別出NLOS狀態下的鏈路；在此基礎上，mitigation消除NLOS鏈路的測距誤差。然而NLOS identification的識別仍然存在誤差，這限制了定位精度的進一步提升。同時，現階段學界對于NLOS識別錯誤對定位精度的影響的研究尚不充分，這也不利于NLOS環境下定位性能的改善。

發明內容

本發明的實施例提供了一種GPS輔助的NLOS傳播場景下的車輛定位方法，以克服現有技術的問題。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。

一種GPS輔助的NLOS傳播場景下的車輛定位方法，包括：

生成車輛定位的仿真模型，利用所述仿真模型計算出車輛之間的測量距離；

利用車輛之間的測量距離通過TDOA算法計算出無GPS待測車輛的估計位置；

計算出所述無GPS待測車輛的估計位置的定位誤差，根據定位誤差計算出中斷概率；確定所述無GPS待測車輛的定位參數，根據所述定位參數通過對比得到在不同的場景下能夠達到最低的中斷概率時所采用的最佳定位策略；

利用所述最佳定位策略對所述無GPS待測車輛進行位置定位。

優選地，所述的生成車輛定位的仿真模型，利用所述仿真模型計算出車輛之間的測量距離，包括：

生成車輛定位的仿真模型，在所述仿真模型中：用N_gps代表有GPS定位能力的車輛數，N_v代表車輛總數，自身位置已知的車輛數記作N_know，并將其初始化為N_know＝N_gps，將有GPS定位能力的車輛作為無GPS的車輛進行位置定位的錨點；將NLOS識別錯誤分成了false和miss兩種情況，false情況表示將LOS狀態錯誤地識別為NLOS狀態，miss情況表示將NLOS狀態識別為LOS狀態，false情況發生的概率為P_F，miss情況發生的概率為P_M，總的識別錯誤的概率P_E，

第i輛車和第j輛車之間的測量距離的計算方法為：