[發(fā)明專利]一種自動駕駛組合導(dǎo)航系統(tǒng)中RTK異常值的判斷方法

在審

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• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112731483A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋凝芳;楊艷強(qiáng);龐陽;潘雄
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37;G01S19/44
• 代理公司: 北京航智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

本發(fā)明屬于自動駕駛車載組合導(dǎo)航定位領(lǐng)域，特別涉及一種自動駕駛組合導(dǎo)航系統(tǒng)中RTK異常值的判斷方法，包括步驟：利用慣性和里程計(jì)組合導(dǎo)航參數(shù)建立判斷基準(zhǔn)，判斷RTK定位精度的有效性；當(dāng)判斷RTK定位精度無效時，航位推算預(yù)估自動駕駛汽車的當(dāng)前位置信息；在自動駕駛汽車RTK解算位置長時間失效后，判斷RTK解算位置信息的有效性；當(dāng)判斷RTK解算位置信息有效時，對慣性和里程計(jì)組合導(dǎo)航參數(shù)進(jìn)行矯正。本發(fā)明可以在RTK信號受阻的情況下，及時判斷出RTK導(dǎo)航的異常，進(jìn)而及時切換導(dǎo)航參數(shù)獲取的途徑，避免自動駕駛汽車脫離正確行駛的方向。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動駕駛車載組合導(dǎo)航定位領(lǐng)域，特別涉及一種自動駕駛慣性/里程計(jì)/RTK自動駕駛組合導(dǎo)航系統(tǒng)中RTK異常值的判斷方法。

背景技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了機(jī)械化時代的步伐，為自動化、智能化、機(jī)械化的自動駕駛領(lǐng)域提供了前所未有的機(jī)遇。自動駕駛領(lǐng)域的崛起需要各種高精尖的核心技術(shù)支持，其中最關(guān)鍵的核心之一就是車載組合導(dǎo)航的融合定位技術(shù)，這一技術(shù)將代替人眼、手、腳的操作，來自動操控汽車，實(shí)現(xiàn)汽車的路徑規(guī)劃、行為決策等一系列的操作。

隨著車載導(dǎo)航技術(shù)的不斷成熟，雖給自動駕駛領(lǐng)域提供了機(jī)遇和平臺，但核心技術(shù)中仍存在一些難題有待解決和方案優(yōu)化。以RTK定位技術(shù)為例，目前雖然利用GPS載波差分原理實(shí)現(xiàn)了厘米級的高精度定位，但由于RTK導(dǎo)航受信號、環(huán)境等影響將造成局部區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ痪攘鸦默F(xiàn)象，而無法滿足自動駕駛導(dǎo)航定位的精度要求。在這部分區(qū)域內(nèi)將需要利用慣性/里程計(jì)短期精度高的特點(diǎn)提供自動駕駛汽車導(dǎo)航參數(shù)。然而，由于沒有準(zhǔn)確的RTK信號受阻的反饋，導(dǎo)致無法及時判斷出RTK導(dǎo)航的異常，進(jìn)而就無法及時切換導(dǎo)航參數(shù)獲取的途徑，這將可能造成自動駕駛汽車脫離正確行駛的方向。

因此，為避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，提供一種自動駕駛慣性/里程計(jì)/RTK組合導(dǎo)航系統(tǒng)中RTK異常值判斷方法是必要的，也是不可或缺的手段，其研究將在一定程度上推動自動駕駛汽車技術(shù)的發(fā)展，也將為同類型的工程問題的解決提供一種新的解決思路。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種自動駕駛組合導(dǎo)航系統(tǒng)中RTK異常值的判斷方法。其中，為判斷自動駕駛汽車行駛過程中RTK定位的有效性，首先利用慣性/里程計(jì)組合導(dǎo)航參數(shù)建立判斷基準(zhǔn)，當(dāng)RTK解算的自動駕駛汽車的速度與加速度不滿足慣性/里程計(jì)組合導(dǎo)航解算結(jié)果所確定的閾值時，認(rèn)定RTK信息異常，之后利用慣性/里程計(jì)組合導(dǎo)航短期定位精度高的特點(diǎn)，對當(dāng)前時刻的載體車的位置進(jìn)行估計(jì)，并將解算結(jié)果作為當(dāng)前時刻自動駕駛汽車的位姿。然而，由于慣性/里程計(jì)組合導(dǎo)航具有誤差隨時間累積發(fā)散的不足，當(dāng)RTK長時間無效時，慣性/里程計(jì)所建立的基準(zhǔn)可信度將降低。為了準(zhǔn)確判斷RTK信息，當(dāng)RTK長時間異常時，利用慣性/里程計(jì)在相鄰兩點(diǎn)距離測量精度高、且姿態(tài)精度高的特性，與RTK解算的相鄰兩點(diǎn)的距離及航向做對比，當(dāng)滿足一定閾值時，則認(rèn)為RTK信號恢復(fù)正常，并利用RTK信息對慣性/里程計(jì)組合導(dǎo)航結(jié)果進(jìn)行矯正，并將矯正后的結(jié)果作為判斷RTK信號是否異常的條件，直到整個自動駕駛過程結(jié)束。

本發(fā)明提供了一種自動駕駛組合導(dǎo)航系統(tǒng)中RTK異常值的判斷方法，其特征在于，包括步驟：

S1：利用慣性和里程計(jì)組合導(dǎo)航參數(shù)建立判斷基準(zhǔn)，對自動駕駛車載組合導(dǎo)航中RTK定位精度的有效性進(jìn)行判斷，具體過程如下：

S11：建立慣性和里程計(jì)組合導(dǎo)航的速度閾值；

S12：建立慣性和里程計(jì)組合導(dǎo)航的加速度閾值；

S13：判斷RTK解算位置信息的有效性；

S2：當(dāng)判斷自動駕駛車載組合導(dǎo)航中RTK定位精度無效時，航位推算預(yù)估自動駕駛汽車的當(dāng)前位置信息，具體過程如下：

S21：基于慣性和里程計(jì)組合導(dǎo)航進(jìn)行自動駕駛汽車的姿態(tài)解算；

S22：基于里程計(jì)位置信息差分原理估計(jì)當(dāng)前時刻自動駕駛汽車的位置；