[發明專利]一種基于智能航跡推算的弱網環境導航的方法及系統

有效

• 申請號: 202010955498.2
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112179356B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 藍遠恒;徐富和;張宇;喻奇;蔣旭文;溫聞泰;李嘉盛;梁炳坤
• 申請（專利權）人: 廣州宸祺出行科技有限公司
• 主分類號: G01C21/28
• 分類號: G01C21/28;G01S19/39;G01S19/49
• 代理公司: 廣州云領專利代理事務所(普通合伙) 44441
• 代理人: 肖云

本發明涉及導航領域，具體涉及一種基于智能航跡推算的弱網環境導航的方法及系統。包括：當失去衛星信號時，根據行程的起點和終點生成初始行程路線；啟動航跡推算工作，在初始行程路線上生成一串路徑點；啟動慣性導航工作，根據當前位置生成下一個預期點；啟動位置融合工作，利用路徑點和預期點獲得融合點；以固定的更新頻率將融合點作為當前位置進行更新；當接收到正常的衛星信號則恢復正常導航。本發明具有長時間使用誤差較小和更新頻率較高的優點，利用修正后的融合點作為當前位置進行更新，以在較高的更新頻率的情況下，仍能保持較好的精度，解決了現有的導航技術存有的長時間使用誤差較大和更新頻率較低的缺陷，滿足了弱網環境下的導航需要。

技術領域

本發明涉及導航領域，具體涉及一種基于智能航跡推算的弱網環境導航的方法及系統。

背景技術

導航包括陸地導航、海洋導航、航空導航和空間導航，是指監測和控制目標從一個地方移動到另一個地方的過程。目前的導航以衛星導航為主，它是一種采用導航衛星對地面、海洋、空中和空間用戶進行導航定位的技術，衛星導航綜合了傳統導航系統的優點，能在各種天氣條件下實現全球高精度的被動式導航定位，能提供全球和近地空間連續立體覆蓋、高精度三維定位和測速的功能，而且具有較強的抗干擾能力。

在實際的應用場景中，衛星導航有時仍會出現失效的情況，比如當用戶駕駛車輛進入到隧道等弱網環境時，信號即會減弱，甚至會出現失去導航信號的情況，此時需要有應急的航跡推算技術來維持導航功能，避免導航功能完全失效；航跡推算技術來自于航海領域，它是在不借助外界的導航物標的條件下，根據羅經和計程儀所指示的航向、航程，以及船舶操縱和風流等要素來求取航跡和船位的方法，具體到行車過程中，航跡推算則是在不依賴衛星信號的情況下，利用已有的行車數據來維持導航的技術。

現有的弱網環境導航技術主要依賴于慣性導航來實現，即，進入到弱網環境時，利用加速度計、陀螺儀和GPS接送機獲得車輛當前的行車速度、行車方向和位置，然后推算出車輛以當前速度和方向移動時的預期位置，從而實現導航功能，該方法簡單易行且技術成熟，但實際效果不盡人意，它在短時間內能維持一定的精度，但加速度計和陀螺儀本身存有一定的誤差，難以完全反應車輛的行駛狀態，當車輛行進一段距離后，誤差即會逐漸積累并快速放大，即，純粹的慣性導航會產生較大的誤差，難以起到實際的導航作用；另一方面，現有的弱網環境導航的更新頻率較低，即，車輛的位置更新時間間隔較長，該舉措雖然能避免短時間內誤差快速放大，但是給用戶的出行帶來不便，尤其是在更新間隔內出現岔道時，由于上一次更新的位置距離岔道較遠，用戶難以憑借當前的位置判斷正確的路線，因此需要一種新的基于智能航跡推算的弱網環境導航的方法及系統來解決上述的不足。

發明內容

為了克服上述現有的導航技術存有的長時間使用誤差較大和更新頻率較低的技術缺陷，本發明提供一種長時間使用誤差較小和更新頻率較高的基于智能航跡推算的弱網環境導航的方法及系統。

為了解決上述問題，本發明按以下技術方案予以實現的：

本發明所述的一種基于智能航跡推算的弱網環境導航的方法，其特征在于，包括：

當失去衛星信號時，根據行程的起點和終點生成初始行程路線；

啟動航跡推算工作，在初始行程路線上生成一串路徑點；

啟動慣性導航工作，根據當前位置生成下一個預期點；

啟動位置融合工作，利用路徑點和預期點獲得融合點；

以固定的更新頻率，將融合點作為當前位置進行更新；

當接收到正常的衛星信號，則恢復正常導航。

所述的航跡推算工作，包括：

獲取當前位置；

獲取當前的行駛速度；

在剩余行程路線上，以固定的第一時間間隔生成第一路徑點；