[發明專利]全軌跡位置誤差的評估方法

在審

• 申請號: 202011302309.8
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112395542A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 劉公緒;高新波;史凌峰;何立火;解宇;陳森
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 李玉娜

本發明公開了一種全軌跡位置誤差的評估方法，包括：軌跡建模、全軌跡位置誤差的評估；所述軌跡建模是指將任意復雜的有限長度軌跡建模為有限個在空間上首尾連接的方向和距離對，如式(1)所示，所述全軌跡位置誤差的評估為在參考時間間隔下評估估計軌跡與參考軌跡在空間上的遠離程度，即在參考時間間隔內對估計軌跡與參考軌跡作差，如式(2)所示，所提出的方法彌補了當前端到端或點到點位置誤差評估的不足或已有的可視化方法無法定量評估全軌跡位置誤差的缺點，實現了全軌跡位置誤差的量化和評估，具有較大的理論研究價值和工程實踐意義。

技術領域

本發明屬于導航與定位技術領域，具體涉及一種全軌跡位置誤差的評估方法。

背景技術

位置作為導航與定位系統的最終輸出，需要對其進行位置誤差評估以評價導航與定位方法或系統的優劣。

已有的位置誤差評估方法常常只考慮端到端或點到點誤差來定量刻畫軌跡始點與終點的距離偏差，而無法考察整條軌跡的位置誤差。針對全軌跡位置誤差的評估往往依靠可視化方法，即比較估計軌跡(待評估的軌跡)與參考軌跡在視覺上的匹配程度或者偏離程度，無法實現位置誤差在全軌跡上的量化和評估。

發明內容

為了解決上述背景技術中所提出的技術問題，本發明的目的在于提供一種全軌跡位置誤差的評估方法。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：全軌跡位置誤差的評估方法，包括以下步驟：

軌跡的建模；

全軌跡位置誤差的評估；

所述軌跡建模是指將任意復雜的有限長度軌跡建模為有限個在空間上首尾連接的方向和距離對，如式(1)所示，

其中T^index表示軌跡；表示軌跡T^index中的一系列離散位置點，右下角的標號(1、2、……m)表示時間戳所對應的非負整數序列；表示方向和距離對，右下標i表示方向和距離對的序列號，表示所對應的子線段的幾何中心，Ψ表示航向角，θ表示俯仰角；index為 0或1，T⁰表示參考軌跡，T¹表示估計軌跡；m、n均為一個有限的正整數；

所述全軌跡位置誤差的評估為在參考時間間隔下評估估計軌跡與參考軌跡在空間上的遠離程度，即在參考時間間隔內對估計軌跡與參考軌跡作差，如式(2)所示，

|·|₂表示對·求2-范數；表示估計軌跡中所對應的子線段的幾何中心，右下標i1表示估計軌跡中方向和距離對的序列號；表示參考軌跡中所對應的子線段的幾何中心，右下標i0表示參考軌跡中方向和距離對的序列號； n1、n0均為一個有限的正整數。

進一步地，所述即表示當前位置點到前一位置點的具有某個長度的線段。

進一步地，若軌跡中處處有則三維軌跡降為二維軌跡；若軌跡中處處有則該軌跡又降為一維軌跡；式(1)是三維、二維和一維軌跡建模的通用公式。

進一步地，所述參考時間間隔的求取方法為：假設參考軌跡T⁰的離散位置點的輸出頻率為F₀，估計軌跡T¹的離散位置點的輸出頻率為F₁，則參考時間間隔為F為F₀和F₁的最大公約數。

進一步地，所述

或

其中Q為評估的總時間段；為估計軌跡T¹中的第k個離散位置點；為向上取整函數，即通過取整，將QF進行補足，使其為一個正整數；為向下取整函數，即通過取整，將QF進行補足，使其為一個正整數。

進一步地，所述