[發明專利]一種運動對象的位置估計與預測方法、裝置、設備及介質

有效

• 申請號: 202111452502.4
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN114137587B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 郭健
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42
• 代理公司: 北京中和立達知識產權代理有限公司 11756
• 代理人: 孟姣

1.一種運動對象的位置估計與預測方法，其特征在于，包括：

步驟1：根據當前采樣時刻下運動對象的位置數據序列以及位置預測模型的模型參數的確定方程更新所述位置預測模型的模型參數，其中，所述位置數據序列中包括當前采樣時刻前多個連續采樣時刻的位置觀測數據，所述位置預測模型通過遞歸函數確定；所述確定方程為：k_f為所述位置預測模型的模型參數，k_f為f×n維矩陣，n由所述運動對象的位置狀態向量中坐標參數的個數確定，f為回溯系數，{l(t-h),...,l(t-2),l(t-1)}為當前采樣時刻t前h個連續采樣時刻的位置觀測數據，h＞f＞0；

步驟2：根據以下公式確定當前采樣時刻的位置預測數據：S(t-1)^T×k_f＝o(t)，其中，o(t)為當前采樣時刻t的位置預測數據；

步驟3：在當前采樣時刻的位置預測數據的誤差以及位置觀測數據的誤差均滿足均值為0的正態分布的情況下，分別確定二個正態分布的標準差；

步驟4：對σ₂進行更新，其中，σ₂為當前采樣時刻t的位置觀測數據l(t)的誤差滿足的均值為0的正態分布的標準差，更新后的標準差σ₂用于計算當前采樣時刻的位置估計數據；

步驟5：根據以下公式確定當前采樣時刻的位置估計數據：其中，為當前采樣時刻t的位置估計數據，σ₁為當前采樣時刻t的位置預測數據o(t)的誤差滿足的均值為0的正態分布的標準差；

步驟6：根據當前采樣時刻的位置估計數據、所述位置數據序列以及所述更新模型參數后的位置預測模型確定下一采樣時刻的位置預測數據，進入下一采樣時刻迭代執行步驟1至步驟5，直至所述運動對象的位置預測數據滿足迭代結束條件。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對σ₂進行更新，包括：

在情況下，保持σ₂不變；

在情況下，將σ₂更新為

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據當前采樣時刻的位置估計數據、所述位置數據序列以及所述更新模型參數后的位置預測模型確定下一采樣時刻的位置預測數據，包括：

將當前采樣時刻的位置估計數據添加至所述位置數據序列中，得到新的位置數據序列；

根據所述新的位置數據序列以及所述更新模型參數后的位置預測模型確定下一采樣時刻的位置預測數據。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述運動對象為船舶的情況下，在所述根據當前采樣時刻下運動對象的位置數據序列以及位置預測模型的模型參數的確定方程更新所述位置預測模型的模型參數之前，還包括：

獲取跨海橋梁所處海域的航道參數和橋梁結構參數；

在所述船舶駛入所述跨海橋梁所處海域的情況下，將所述航道參數和所述橋梁結構參數輸入自動識別系統AIS，得到所述AIS輸出的所述船舶的包括當前采樣時刻的位置觀測數據在內的多個連續采樣時刻的位置觀測數據。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述迭代結束條件包括：所述船舶的位置預測數據位于所述跨海橋梁所處海域之外的位置數據范圍內，其中，所述跨海橋梁所處海域根據所述航道參數和所述橋梁結構參數確定。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根據當前采樣時刻的位置估計數據、所述位置數據序列以及所述更新模型參數后的位置預測模型確定下一采樣時刻的位置預測數據之后，還包括：

輸出下一采樣時刻的位置預測數據。