一種複雜環境下的導航方法

2023-05-13 04:53:11 2

專利名稱：一種複雜環境下的導航方法
技術領域：
本發明涉及了一種複雜環境下的導航方法，主要針對複雜環境，如自然災害導致道路破壞、通信系統癱瘓等條件下，解決道路災情信息的實時獲取，以及監控系統能夠利用 有限的通信信道在監控中心對監控目標進行實時跟蹤和顯示，從而能做到對監控目標進行 實時調度和管理。
背景技術：
對於一個目標實時監控系統，它主要包括監控中心、通信系統以及監控目標三個 部分，監控中心通過通信系統實時獲取監控目標的位置信息，從而實現遠距離的對監控目 標進行實時導航和管理；另外，在監控中心和監控目標的各自終端設備內還含有精確的實 時導航電子地圖，監控中心利用導航電子地圖對監控目標進行路徑規劃、實時位置顯示和 調度，監控目標導航系統內的實時定位算法可以利用導航電子地圖實時修正導航系統硬體 設備的累積誤差，從而獲取高精度的目標位置信息，所以針對實時監控系統通信系統和實 時導航電子地圖是兩個必不可少的部分。但是，在一種複雜環境(本發明的一種複雜環境主要是指受地震等自然災害的影 響，導致道路破壞、通信系統中斷等條件)下，通信系統和原有導航電子地圖中的實際道路 網絡都已受到嚴重破壞，所有傳統的目標實時監控系統同時都處於癱瘓狀態。針對一種複雜環境下的導航電子地圖，由於道路受到嚴重破壞，如果不能實時快 捷的獲取道路的通行能力，監控系統的監控中心將無法利用導航電子地圖對監控目標進行 路徑規劃，從而無法實現對監控目標進行實時調度和管理。目前導航電子地圖道路信息獲 取途徑主要有(1)現場測繪現場測繪有人工測繪和車輛測繪。人工測繪即由專門測繪人員，根據導航電子地 圖製作規範，通過專用的測繪儀器，實地測繪道路信息；車輛測繪即由專門的測繪車輛，車 輛上裝備有高精度的測繪儀器(如GPS系統、高精度慣性導航系統等)，利用車輛在測繪道 路上的行駛，測繪儀器測量車輛實時行駛的軌跡即可作為導航電子地圖的道路信息。(2)紙質地圖描繪紙質地圖描繪主要通過專門的電子地圖製作人員，根據導航電子地圖製作規範， 依據紙質地圖的信息，繪製導航電子地圖的道路信息；紙質地圖描繪獲取導航電子地圖的 道路信息是最原始的方法，這是早期的導航電子地圖製作方式。(3)遙感影像圖隨著遙感技術的出現，最常用快捷的導航電子地圖道路信息獲取途徑是基於航空 遙感或衛星遙感影像圖的圖像識別技術，它通過一套成熟的圖像識別技術直接從遙感影像 圖中自動識別道路信息，這是目前導航電子地圖製作環節中獲取道路信息最快捷的一種方 法。由以上三種方法可以看出，在一種複雜環境下，時間就是生命，所以第(1)、(2)中導航電子地圖道路信息獲取方法無法滿足需求，只有從遙感影像圖上獲取。傳統的從遙感 影像圖中獲取電子地圖道路信息都是按照導航電子地圖製作規範進行，它一般僅包括道路 段的位置坐標屬性、道路方向屬性、道路路口的轉向限制屬性、道路的通行能力屬性等，這 裡的道路通行能力屬性主要是定義道路的車道數。而在一種複雜環境下，由於某些道路段 受到嚴重破壞，電子地圖製作規範規定的道路屬性已不能滿足需求，對人們最重要的道路 信息是道路通行能力以及道路恢復通行的能力，這裡的通行能力不再是定義道路的車道 數，而是定義道路在當前受損條件下能夠通過車輛類型(如小轎車、中型貨車、大型貨車、 大型吊車等)的能力。針對一種複雜環境下的通信系統，由於無線通信基站的破壞，常用的通信系統已 無法在短時間內恢復通信功能，此時只能依靠特殊的有限的通信設備(如衛星通信)來進 行通信。這些有限的通信設備還要提供其它服務，所以真正留給監控系統的通信資源更是 微乎其微。傳統的目標實時監控系統，監控目標通過約定的時間間隔(如3s時間間隔、8s時 間間隔等)由通信系統向監控中心實時上報監控目標的真實位置信息，監控中心接收監控 目標上報的實時位置信息並實時顯示在導航電子上，從而實現對監控目標的實時監控和調 度。假設監控目標當前以60km/h速度在道路上勻速行駛，如果以約定的間隔時間為3s，那 麼因時間間隔導致的定位誤差為50m;如果以約定的間隔時間為8s，那麼因時間間隔導致 的定位誤差為133m。所以傳統的目標實時監控系統都要求監控目標必須通過通信系統實時 上報監控目標的位置信息，無法在短期內得到實時保障。

發明內容
本發明的技術解決問題根據實時監控系統的特點，並結合監控系統在一種複雜 環境下某些必要條件(如導航電子地圖、通信系統等)無法在短期內得到實時保障的條件 下，克服現有技術的不足，提供一種複雜環境下的導航方法，該方法利用監控目標對自身位 置信息的實時評估，以及在監控中心採用一種基於控目標當前期望速度的導航方法對監控 目標進行實時導航，以達到在同樣定位精度條件下，大大減少監控中心與監控目標之間的 信息交換量，在短期內得到實時保障，實現對某區域複雜環境下監控目標的實時監控和調 度。本發明採用的技術方案步驟如下一種複雜環境下的導航方法，所述複雜環境是 指自然災害導致道路破壞、通信系統癱瘓的環境，實現步驟如下第一步，從航空遙感或衛星遙感影像圖獲取某區域複雜環境下的道路災情信息；第二步，對所述道路災情信息進行初始化處理，所述初始化處理過程為首先根據 影像圖對道路災情信息進行定位處理，獲取道路災情信息的位置信息；然後根據道路災情 信息的嚴重性分析受災道路段的可通行性及可恢復性；最後形成道路災情信息的初始化格 式，所述道路災情信息的初始化格式包括災情經緯度坐標、災情所在位置處的道路方向 角、道路可通行性和道路可恢復性；第三步，利用道路災情信息的初始化格式中的災情經緯度坐標和災情所在位置處 的道路方向角這兩個參數，把所述道路災情信息與某區域的原有導航電子地圖進行信息融 合，即把災情信息匹配到原有導航電子地圖中的某個道路上，生成某區域複雜環境下的實時導航電子地圖；第四步，監控中心根據新生成的實時導航電子地圖，對監控目標進行路徑規劃，通 過複雜環境下通過衛星通信手段，把規劃後的路徑發給所有監控目標；第五步，監控目標利用自身攜帶的導航系統和所述實時導航電子地 圖，實時獲取 自身真實位置信息；另外，監控目標以當前期望速度對自身位置進行估計，獲取自身的估計 位置信息，實時評估自身的估計位置精度，獲得真實位置信息和估計位置信息間誤差第六步，當真實位置信息和估計位置信息間誤差大於某個閾值時，監控目標通過 複雜環境下通過衛星通信手段向監控中心上報監控目標當前真實位置信息及當前期望速 度；第七步，監控中心利用監控目標上報的目標真實位置信息和目標當前期望速度在 實時導航電子地圖上對監控目標進行實時顯示和監控。所述第五步實時評估自身估計位置精度在監控目標的終端設備中包含有兩套目 標導航定位算法，它們將沿著監控中心發布的規劃路徑分別對目標進行實時導航定位，第 一套導航算法是監控目標利用自身攜帶的導航定位軟、硬體系統，採用目前已公開成熟的 導航定位方法實時獲取自身精確的位置信息；第二套導航算法是監控目標根據自身周圍 的複雜環境，設定監控目標在當前環境下期望的運行速度為V，把監控目標看作以速度ν做 勻速運動，實時估計監控目標的位置信息；監控目標以第一套導航算法獲取的精確位置信 息和第二套導航算法獲取的估計位置信息兩者位置之間的距離實時評估自身估計位置精 度；所述第七步監控中心對監控目標進行實時顯示和監控監控中心根據最新收到的 監控目標當前真實位置信息及當前期望速度V，首先利用監控目標的當前真實位置信息重 新初始化監控目標的實時顯示位置信息；然後，以初始化後的位置信息為起點，把監控目標 看作以速度ν做勻速運動，重新對監控目標進行實時導航定位。本發明與現有的技術方法相比有益的效果是(1)針對實時導航電子地圖的生成，本發明根據一種複雜環境下的導航對導航電 子地圖道路屬性的要求不同，採用了從遙感影像圖，利用成熟的圖像識別技術高效快捷的 獲取道路災情信息，並重新定義了導航電子地圖的道路屬性，在導航電子地圖道路的原有 屬性基礎上增加了一個道路災情信息屬性；並創建一新的表格式資料庫存儲這一屬性，這 樣道路災情信息屬性資料庫與原導航電子地圖一起形成一種複雜環境下的實時導航電子 地圖；利用本發明方法在高效快捷的實現一種複雜環境下的實時導航電子地圖生成的同 時，還沒有破壞原有的導航電子地圖，這樣在滿足一種複雜環境下對實時導航電子地圖應 用需求的同時還有利於災情恢復後導航電子地圖的維護。(2)針對在監控中心基於監控目標當前期望速度的導航方法，本發明根據一種復 雜環境下通信資源匱乏的特點，監控目標除了利用自身攜帶的數據採集系統實時獲取自身 真實位置信息之外，還與監控中心一樣，應用監控目標當前期望速度實時估計自身的位置 信息，當監控目標真實位置與估計位置間的距離誤差大於某個閾值時，監控目標將通過無 線通信系統把當前的真實位置信息和期望速度上報給監控中心，監控中心利用監控目標上 報的信息實時修正監控目標的估計位置。與現有技術相比，利用本發明的導航方法，監控中 心與監控目標之間僅需輸送傳統導航方法2%的信息量，就能實現與傳統導航技術相同的定位精度。


圖1為監控系統結構示意圖；圖2為本發明的流程圖；圖3為本發明從影像圖獲取的道路災情信息與已有導航電子地圖匹配示意圖；圖4為本發明的監控中心功能結構模塊示意圖；圖5為本發明監控目標終端功能結構模塊示意圖；圖6為本發明監控目標終端中目標真實位置與估計位置間誤差識別示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，傳統的實時監控系統主要分成監控中心、監控目標以及無線通信系 統三大部分。監控中心和監控目標分別位於不同地點的兩個獨立部分，無線通信系統是架 設在它們間的橋梁，負責它們間的信息傳輸。另外，監控中心和監控目標內還包括導航電 子地圖、數據採集系統(僅包含在監控目標中)、軟體功能模塊等。本發明主要針對一種復 雜環境下通信系統和道路受到嚴重破壞條件下，在短期內能使傳統的監控系統對該複雜環 境區域內的監控目標進行實時監控和調度功能。如圖2所示，本發明將按照以下步驟實現第一步，從航空遙感或衛星遙感影像圖獲取某區域複雜環境下的道路災情信息；在自然災害發生後，國家甚至於全世界各國都會儘可能的調集所有遙感設施獲取 受災區域的遙感影像圖，利用已成熟的圖像處理技術，獲取該區域的道路災情信息。第二步，對道路災情信息進行初始化處理；因為在一種複雜環境下，為了更好地實現對監控目標的實時監控和調度，按照傳 統的導航電子地圖製作規範中規定的道路屬性製作道路已不能滿足需求，必須根據當前環 境以及當前環境下的道路破壞情況實時修訂道路屬性。初始化處理過程為首先根據實時 拍攝的某區域複雜環境下的影像圖(亦叫實測影像圖)和該區域正常環境下的影像圖(亦 叫參照影像圖)，通過對實測影像圖與參照影像圖二者的比對，獲取道路災情的經緯度坐標 信息和災情處的道路方向信息；然後根據道路災情信息的嚴重性分析受災道路段的可通行 性及可恢復性；最後形成道路災情信息的初始化格式為災情經緯度坐標、災情所在位置 處的道路方向角、道路可通行性、道路可恢復性。可通行性信息用5個等級表示，等級1表示行人可以通行，等級2表示小汽車可以 通行，等級3表示不大於四噸位的車輛可以通行，等級4表示大於四噸且小於八噸位的車輛 可以通行，等級5表示處於正常狀態。可恢復性信息可用3個等級表示，等級1表示道路被山體滑坡覆蓋，僅通過人工或 簡單的機械化設備2天內即可恢復道路通行；等級2表示道路被山體滑坡覆蓋，在有吊車或 起重機輔助情況下若干天(如4天內)可以恢復道路通行；等級3表示道路凹陷或橋梁斷 裂，需要進行現場重新勘測施工後才能恢復道路通行。道路災情信息經初始化格式後資料庫存儲結構為(A)影像圖獲取的道路災情信息數據結構
編號I方向角I經度I糹韋度 可通行性 可恢復性 ID Angle PLon PLat iTypeiType第三步，把道路災情信息與某區域的原有導航電子地圖進行信息融合，生成某區 域複雜環境下的實時導航電子地圖；利用道路災情信息初始化格式中的災情經緯度坐標和災情所在位置處的道路方 向角這兩個參數，利用基於概率估計的地圖匹配算法，為了提高匹配算法在地圖密集區的 可靠性，該匹配算法除了利用所需匹配點的位置信息之外，還利用了所需匹配點的方向信 息，把從遙感影像圖中獲取的道路災情信息匹配到導航電子地圖中的某個道路上，具體方 法如下如圖3所示，從遙感影像圖中獲取的道路災情信息位於圖中的A點處，其方向如圖 中指向；A點周圍有道路1、道路2、道路3和道路4共4條道路，A點到道路1、道路2、道路 3和道路4這4條道路的距離分別為Li、L2、L3和L4，道路災情信息的指向與道路1、道路 2、道路3和道路4間的夾角分別為Θ1、θ 2、θ 3和θ 4。現設定代價函數為COST = ^W1L2+W2O2式中L表示道路災情信息到某條道路(圖3中的道路1、道路2、道路3和道路4) 的距離，θ表示道路災情信息方向角與某條道路(圖3中的道路1、道路2、道路3和道路 4)方向角的夾角，W1和W2表示加權係數。根據代價函數分別計算道路災情信息與道路1、道路2、道路3和道路4這四條道 路間的匹配代價，以代價值最小匹配的那條道路(如圖3種的道路1)即是道路災情發生的 道路，道路災情信息的精確位置坐標是A點在匹配道路上的投影點(如圖中道路1上的A1 點)ο根據匹配結果，重新定義導航電子地圖受災道路的道路屬性，其數據存儲結構 為(B)導航電子地圖受災道路數據結構
道路標示符
原有導航電子地圖中的道路屬性
RoadID道路標示符」可通行性可恢復性 RoadID PLon PLat iTypeiType從導航電子地圖受災道路數據結構可以看出，重新定義後的受災道路屬性其原有 導航電子地圖中的道路屬性和當前道路災情信息分開存儲，它們之間通過道路唯一標識符 ID建立一一對應關係。從而保證新生成的實時導航電子地圖沒有破壞原有導航電子地圖的 原始結構，所以，一旦災情解除，道路恢復正常狀態，該區域的複雜環境也恢復了正常環境， 實時導航電子地圖可以立即恢復成原有導航電子地圖，便於導航電子地圖的維護。第四步，監控中心根據新生成的實時導航電子地圖，對監控目標進行路徑規劃，通 過複雜環境下衛星通信手段，把規劃後的路徑發給所有監控目標；
路徑規劃可以採用的路徑規划算法，如時間最優路徑規劃法、距離最優路徑規劃 法、最省油路徑規劃法；或者現場指揮員根據不同的監控目標類型(如小轎車、中型貨車、 大型貨車、大型吊車等)，結合實時導航電子地圖中的道路災情信息中的道路可通行性以及 可恢復性，直接在地圖上規划行車路徑，這種方法一般在複雜環境下是比較常用，最終得到 規劃後監控目標的行駛路徑。一般情況下，導航電子地圖內道路段的數據結構應包含如下信息CMapRoadInfo{____整數型m_ID ；Il道路段的唯一標識符；浮點型數據數組m_pArray ；//存儲構成道路段的所有點的經緯Il度坐標；道路段數據型數組m_BeginLink -JI存儲道路段起始節點連//接的道路段信息；道路段數據型數組m_EndLink -JI存儲道路段終止節點連//接的道路段信息；浮點型數據數組m_VeCtType ； //存儲道路段內每一點處的//道路方向角......}為了減少監控中心與監控目標之間的信息交換量，監控中心獲取監控目標的規劃 路徑後，提取規劃路徑中每條道路段的唯一標識符ID並構成數組形成最終的規劃路徑信 息，通過無線通信系統發送給各個監控目標，監控目標根據接收到的規劃路徑信息內的道 路段唯一標識符ID，從自身攜帶的導航電子地圖資料庫中重新獲取每條道路段的詳細信 肩、ο複雜環境下的通信手段取決於不同國家在不同災害、不同階段的通信保障手段， 譬如，中國常用的通信手段是北鬥衛星通信系統+3G/CDMA/GPRS的複合通信保障手段。由 於北鬥衛星通信系統自身的一些限制因素，如系統容量有限、信道資源有限、通信帶寬較低 等問題，不適合長期無限制地使用。所以，本發明最核心的目標就是減少監控中心與監控目 標之間的信息交換量。對於災害初期，由於地面通信系統癱瘓，且短時間內無法得到恢復， 一般採用北鬥衛星進行通信，一旦地面移動通信系統能正常工作時則接入移動通信網絡。第五步，在複雜環境下，監控目標利用自身攜帶的導航系統和實時導航電子地圖， 實時獲取自身真實位置信息；另外，監控目標以當前期望速度對自身位置進行估計，獲取自 身的估計位置信息；實時評估監控目標的估計位置精度；如圖6所示，在監控目標的終端設備中包含有兩套目標導航定位算法，它們將沿 著監控中心發布的規劃路徑分別對目標進行實時導航定位，第一套導航算法是監控目標 利用自身攜帶的導航定位系統直接獲取自身精確的位置信息。第二套導航算法是監控目 標的駕駛員根據當前複雜環境下的條件，設定監控目標在當前環境下運行的期望速度V，把 監控目標看作以速度ν做勻速運動，另外，監控目標在已知的規劃道路上行駛，而導航電子地圖是矢量地圖，地圖中的道路具有方向；這樣已知監控目標在某一時刻的起始位置χΟ、 yO，根據監控目標的勻速運行速度ν以及監控目標所行駛道路的方向屬性ρ，利用航位推算 原理，如下公式即可實時估計監控目標在每一時刻的位置信息。式中Τ表示採 樣周期，k表示1， 2,3,…，N的連續自然數，xk, yk表示在k*T時刻監控目標的位置信息，,表示監控目標在 (k_l)*T時刻所處位置道路的方向角。假設在k時刻，監控目標真實位置(x，y)位於圖6中A點處，監控目標的估計位置 (xk，yk)位於圖6中的Al點或A2點處，計算A點和Al或A2點的距離誤差
formula see original document page 9現設定誤差區域為一圓形區域，圓形半徑為R，當R > d時，如圖6所示，此時Al點 和A2點位於A點的閾值範圍內，此時監控中心實時顯示的監控目標位置信息滿足系統導航 定位精度要求。第六步，當真實位置信息和估計位置信息間誤差大於某個閾值時，這裡的閾值即 是下面介紹的誤差區域的圓形半徑R，監控目標通過複雜環境下衛星通信手段向監控中心 上報監控目標當前真實位置信息及當前期望速度；假設在k時刻，監控目標真實位置(x，y)位於圖6中A點處，監控目標的估計位置 (xk，yk)位於圖6中的Bl點或B2點處，計算A點和Bl或B2點的距離誤差
formula see original document page 9現設定誤差區域為一圓形區域，圓形半徑為R，當R < d時，如圖6所示，此時Bl點 和B2點位於A點的閾值範圍之外，此時監控中心實時顯示的監控目標位置信息不能滿足系 統導航定位精度要求，監控目標需要向監控中心重新上報當前真實的A點位置信息以及監 控目標的當前期望速度V。第七步，監控中心利用監控目標上報的目標真實位置信息和目標當前期望速度在 實時導航電子地圖上對監控目標進行實時顯示和監控；監控中心根據最新收到的監控目標當前真實位置信息(xO，y0)及當前期望速度 V，首先利用監控目標的當前真實位置信息(xO，y0)重新初始化監控目標的實時顯示位置 信息；然後，以初始化後的位置信息(x0，y0)為起點，根據監控目標的勻速運行速度(ν)以 及監控目標所行駛道路的方向屬性(φ )，利用航位推算原理，如下公式
formula see original document page 9重新對監控目標進行實時導航定位。式中Τ表示採樣周期，k表示1，2，3，…，N 的連續自然數，Xk, yk表示在k*T時刻監控中心所顯示的監控目標位置信息，外表示
監控中心所顯示的監控目標在(k_l)*T時刻所處位置道路的方向角。為了驗證本發明，進行了一次跑車試驗，具體試驗及試驗結果如下試驗條件導航電子地圖區域選取南京市到上海市的滬寧高速公路部分；監控目標所採用 的車輛為南京IVECO ；監控目標攜帶的導航系統為自行研製的導航系統，其定位精度優於 IOm;規劃路徑為南京市到上海市的滬寧高速段。試驗方法監控目標起點設為南京市滬寧高速入口處，終點設為上海市滬寧高速出口處，全 程大約280km ；監控目標以期望速度90km/h勻速行駛；監控中心直接設在監控目標的車輛 上，監控中心的PC機和監控目標的PC機通過串口通信相連，監控目標通過串口向監控中心 上報信息。試驗結果分析在試驗過程中，分別設定了 100m、200m、500m三個不同的誤差閾值，在整個試驗過 程中，誤差閾值設為IOOm時，為了保證監控系統的導航精度，監控目標需要向監控中心上 報3次信息，以修正監控中心的定位誤差；誤差閾值設為200m時，為了保證監控系統的導航 精度，監控目標需要向監控中心上報1次信息，以修正監控中心的定位誤差；誤差閾值設為 500m時，在整個試驗過程中，監控中心和監控目標之間不需要上報信息。通過上述試驗可以看出對於一個監控系統，利用本發明提出的方法，監控目標和 監控中心之間僅需交換極少量監控目標的狀態信息或者不需要交換任何信息，監控中心就 能實現對監控目標的實時監控，從而保證在一種複雜環境下通信系統處於癱瘓條件下監控 系統的監控中心對監控目標的實時監控；另外，對傳統的監控系統，在保證監控系統的監控 中心對監控目標實時監控精度不變的條件下，不需進行任何硬體設備的升級，採用本發明 提出的方法，即可升級傳統監控系統的容量。本發明未詳細闡述部分屬於本領域公知技術。以上所述僅是針對一種複雜環境下導航方法的實施方法，應當指出，對於本技術 領域的普通技術人員來說，此方法還可以對原有的監控系統在不改變硬體環境的條件下進 行升級和增容，這些使用也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
一種複雜環境下的導航方法，所述複雜環境是指自然災害導致道路破壞、通信系統癱瘓的環境，其特徵在於步驟如下第一步，從航空遙感或衛星遙感影像圖獲取某區域複雜環境下的道路災情信息；第二步，對所述道路災情信息進行初始化處理，所述初始化處理過程為首先根據影像圖對道路災情信息進行定位處理，獲取道路災情信息的位置信息；然後根據道路災情信息的嚴重性分析受災道路段的可通行性及可恢復性；最後形成道路災情信息的初始化格式，所述道路災情信息的初始化格式包括災情經緯度坐標、災情所在位置處的道路方向角、道路可通行性和道路可恢復性；第三步，利用道路災情信息的初始化格式中的災情經緯度坐標和災情所在位置處的道路方向角這兩個參數，把所述道路災情信息與某區域的原有導航電子地圖進行信息融合，即把災情信息匹配到原有導航電子地圖中的某個道路上，生成某區域複雜環境下的實時導航電子地圖；第四步，監控中心根據新生成的實時導航電子地圖，對監控目標進行路徑規劃，通過複雜環境下通過衛星通信手段，把規劃後的路徑發給所有監控目標；第五步，監控目標利用自身攜帶的導航系統和所述實時導航電子地圖，實時獲取自身真實位置信息；另外，監控目標以當前期望速度對自身位置進行估計，獲取自身的估計位置信息，實時評估自身的估計位置精度，獲得真實位置信息和估計位置信息間誤差；第六步，當真實位置信息和估計位置信息間誤差大於某個閾值時，監控目標通過複雜環境下通過衛星通信手段向監控中心上報監控目標當前真實位置信息及當前期望速度；第七步，監控中心利用監控目標上報的目標真實位置信息和目標當前期望速度在實時導航電子地圖上對監控目標進行實時顯示和監控。
2.根據權利要求1所述的一種複雜環境下的導航方法，其特徵在於所述第五步監控 目標實時評估自身估計位置精度的過程為在監控目標的終端設備中包含有兩套目標導航 定位算法，目標導航定位算法將沿著監控中心發布的規劃路徑分別對目標進行實時導航定 位，第一套導航算法是監控目標利用自身攜帶的導航定位軟、硬體系統，採用目前已公開 成熟的導航定位方法實時獲取自身精確的位置信息；第二套導航算法是監控目標根據自 身周圍的複雜環境，設定監控目標在當前環境下期望的運行速度為V，把監控目標看作以速 度v做勻速運動，實時估計監控目標的位置信息；監控目標以第一套導航算法獲取的精確 位置信息和第二套導航算法獲取的估計位置信息兩者位置之間的距離實時評估自身估計 位置精度；
3.根據權利要求1所述的一種複雜環境下的導航方法，其特徵在於所述第七步監控 中心對監控目標進行實時顯示和監控的過程為監控中心根據最新收到的監控目標當前真 實位置信息及當前期望速度V，首先利用監控目標的當前真實位置信息重新初始化監控目 標的實時顯示位置信息；然後，以初始化後的位置信息為起點，把監控目標看作以速度v做 勻速運動，重新對監控目標進行實時導航定位。
全文摘要
一種複雜環境下的導航方法，從航空遙感或衛星遙感影像圖獲取某區域複雜環境下的道路災情信息；初始化處理；信息融合，生成某區域複雜環境下的實時導航電子地圖；監控中心根據新生成的實時導航電子地圖，對監控目標進行路徑規劃，把規劃後的路徑發給所有監控目標；監控目標利用自身攜帶的導航系統和實時導航電子地圖，實時獲取自身真實位置信息；當真實位置信息和估計位置信息間誤差大於某個閾值時，監控目標通過複雜環境下特殊的通信手段向監控中心上報監控目標當前真實位置信息及當前期望速度；監控中心利用監控目標上報的目標真實位置信息和目標當前期望速度在實時導航電子地圖上對監控目標進行實時顯示和監控。本發明實現了對某區域複雜環境下監控目標的實時監控和調度。
文檔編號G01C21/34GK101832779SQ20101011753
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月3日 優先權日2010年3月3日
發明者張飛舟, 朱莊生 申請人:北京大學