導航定位糾偏方法和裝置，定位導航系統的製作方法
2023-06-09 07:44:26 2
專利名稱：導航定位糾偏方法和裝置，定位導航系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及全球定位導航技術領域，特別是涉及一種基於全球定位系統的導航定位糾偏方法和裝置，以及，一種定位導航系統。
背景技術：
近幾年，定位導航系統，特別是車載導航系統應用越來越廣泛，基於全球定位系統 (Global Position System, GPS)定位的導航系統幾乎成了豪華轎車的標準配置。對於車載導航系統來說，車輛定位導航的基礎和核心，但現有車載導航系統一般只採用GPS定位， 然後將定位點向匹配道路做投影取垂足，作為地圖的匹配點。由於GPS定位誤差比較大，當道路情況比較複雜時，如出現道路交叉、主輔路並存或多條道路並行、道路拐彎、車輛掉頭等情況時，往往會出現無法與地圖精確匹配、匹配不穩定或出現匹配錯誤的情況。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種基於全球定位系統的導航定位糾偏方法， 可解決現有技術因GPS定位精度低，無法準確地與地圖進行精確匹配的問題。本發明還提供了一種基於全球定位系統的導航定位糾偏裝置以及一種定位導航系統，以保證上述方法在實際中的應用。為了解決上述問題，本發明公開了一種基於全球定位系統的導航定位糾偏方法， 包括接收所述全球定位系統獲取的當前定位點；選擇權值因子TWS最高的道路作為所述當前定位點的匹配道路；確定所述權值因子TWS的參數包括當前行進方向與所述道路的方向符合程度W&，所述當前定位點與所述道路的距離接近程度W4和角度接近程度WSP，其中，TffS = WSH+(WSD+ffSp)；將所述當前定位點到所述匹配道路的投影點作為當前定位點的地圖匹配點。優選的，所述當前行進方向與所述道路的方向符合程度由所述當前行進方向與所述道路方向的夾角β確定，其中
WSh = AhCOS (β 『)
上述公式中，Ah為預設的方向符合程度權值係數； 當-180° ^ β ^ 180° 時，β 『 = β ； 當 β > 180° 時，β 『 = 360° -β ； 當 β < -180° 時，β 『 = 360° +β 所述距離接近程度由下列公式確定 WSD = Ad /D
其中，Ad為預設的距離接近程度權值係數，D表示所述當前定位點到當前道路的距
權利要求
1.一種基於全球定位系統的導航定位糾偏方法，其特徵在於，包括 接收所述全球定位系統獲取的當前定位點；選擇權值因子TWS最高的道路作為所述當前定位點的匹配道路；確定所述權值因子 TWS的參數包括當前行進方向與所述道路的方向符合程度WSH，所述當前定位點與所述道路的距離接近程度和角度接近程度WSp，其中，TffS = WSh+ (WSD+WSp)；將所述當前定位點到所述匹配道路的投影點作為當前定位點的地圖匹配點。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述當前行進方向與所述道路的方向符合程度由所述當前行進方向與所述道路方向的夾角β確定，其中WSh = AhCOS (β 『)上述公式中，Ah為預設的方向符合程度權值係數； 當-180° ^ β ^ 180° 時，β 『 = β ； 當 β > 180° 時，β 『 = 360° -β ； 當 β 一少2 )—O1 -X2) + (χ, }'l -xIyi)O =----廠 2-=--Λ/(Χ1 ~Χ )2 +(少I -J72)2上述公式中，X3和y3分別是當前定位點的橫坐標和縱坐標，X1和&分別是當前道路上任意選取的二個點A、B的橫坐標，Y1和y2分別是所述A、B兩點的縱坐標； 所述角度接近程度由下列公式確定WSp = ApCOS ( α )其中，Ap為預設的角度接近程度權值係數，α為所述道路與當前定位點P和路口節點 C所組成線段CP的夾角。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於 所述預設的方向符合程度權值係數Ah的值為3 5 ； 所述預設的距離接近程度權值係數Ad的值為2 5 ； 所述預設的角度接近程度權值係數Ap = 10-AH-AD。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在接收所述全球定位系統獲取的當前定位點步驟之後還包括判斷包括所述當前定位點在內的連續3個定位點兩兩之間的距離是否小於預設的定位誤差容限，若是，則將上一定位點的地圖匹配點作為當前定位點的地圖匹配點。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在接收所述全球定位系統獲取的當前定位點步驟之後還包括若所述當前定位點與上一定位點的距離大於上一定位點的速度在單位時間內行走距離的3倍，則將上一定位點的地圖匹配點作為當前定位點的地圖匹配點。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，若全球定位系統無法獲得當前定位點，則將上一定位點的地圖匹配點作為當前地圖匹配點。
7.一種基於全球定位系統的導航定位糾偏裝置，其特徵在於，包括定位點接收單元，道路匹配單元和地圖匹配單元，其中所述定位點接收單元用於接收所述全球定位系統獲取的當前定位點；所述道路匹配單元用下述公式計算權值因子TWS，並選擇權值因子TWS最高的道路作為所述定位點接收單元接收的當前定位點的匹配道路；TffS = WSh+ (WSD+WSp)其中，表示當前行進方向與所述道路的方向符合程度，分別表示所述當前定位點與所述道路的距離接近程度和角度接近程度；所述地圖匹配單元用於確定所述當前定位點到所述道路匹配單元選定的匹配道路的投影點，並將該投影點作為所述當前定位點的地圖匹配點。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括方向符合程度計算單元，距離接近程度計算單元和角度接近程度計算單元，其中所述方向符合程度計算單元用於計算當前行進方向與所述道路的方向符合程度WSH， 計算公式如下WSh = AhCOS (β 『)上述公式中，Ah為預設的方向符合程度權值係數；β為所述當前行進方向與所述道路方向的夾角；當-180° 彡 β 彡 180° 時，β 『 = β ;當 β > 180° 時，β 『 = 360° -β ； 當 β 'ι -J72)2上述公式中，Ad為預設的距離接近程度權值係數，D表示所述當前定位點到當前道路的距離，X3和y3分別是當前定位點的橫坐標和縱坐標，X1和&分別是當前道路上任意選取的二個點A、B的橫坐標，Y1和y2分別是所述A、B兩點的縱坐標；所述角度接近程度計算單元用於計算當前定位點與所述道路的角度接近程度WSP，計算公式如下WSp = ApCOS ( α )其中，Ap為預設的角度接近程度權值係數，α為所述道路與當前定位點P和路口節點 C所組成線段CP的夾角。
9.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括異常情況處理單元，所述異常情況處理單元具體包括低速處理子單元、漂移處理子單元和遮擋處理子單元，其中所述低速處理子單元用於判斷包括所述當前定位點在內的連續3個定位點兩兩之間的距離是否小於預設的定位誤差容限，若是，則將上一定位點的地圖匹配點作為當前定位點的地圖匹配點；所述漂移處理子單元用於判斷所述當前定位點與上一定位點的距離是否大於上一定位點的速度在單位時間內行走距離的3倍，若是，則將上一定位點的地圖匹配點作為當前定位點的地圖匹配點；所述遮擋處理子單元用於判斷所述定位點接收單元是否能夠從全球定位系統獲得當前定位點，若否，則將上一定位點的地圖匹配點作為當前地圖匹配點。
10. 一種定位導航系統，包括全球定位獲取裝置和導航裝置，其特徵在於，還包括權利要求7 9之一所述的導航定位糾偏裝置，所述導航定位糾偏裝置接收所述全球定位獲取裝置獲得的當前定位點，生成該當前定位點的地圖匹配點，傳遞至所述導航裝置。
全文摘要
本發明提供了一種基於全球定位系統的導航定位糾偏方法和裝置，以及，一種定位導航系統，所述方法包括接收所述全球定位系統獲取的當前定位點；選擇權值因子最高的道路作為當前定位點的匹配道路，確定所述權值因子的參數包括當前行進方向與所述道路的方向符合程度和當前定位點與所述道路的接近程度；將所述當前定位點到所述匹配道路的投影點作為當前定位點的地圖匹配點。本發明通過計算當前行進方向與道路方向的符合程度、與各道路的接近程度等，向匹配程度最高的道路進行投影，得到地圖上的準確匹配點，與現有僅依靠距離進行匹配的方法相比，具有更高的精度和適應性，可解決車輛轉彎、多交叉路口選擇、主輔路選擇等複雜情況下的定位問題。
文檔編號G01C21/30GK102175254SQ20111000618
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月13日 優先權日2011年1月13日
發明者李少傑, 李楷, 陳明亮, 馬海波 申請人:北京超圖軟體股份有限公司