CN106291647B - 导航定位方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种导航定位方法及装置，所述方法包括：在预设时间段内，基于车辆在初始时刻接收到的GPS定位卫星发射的GPS信号，确定所述车辆在初始时刻的第一初始位置的信息，并基于车辆在初始时刻接收到的移动基站发送的定位信号，确定所述车辆在所述初始时刻的第二初始位置的信息；基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息；将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。上述的方案，可以提高导航定位的精确度。

Description

导航定位方法及装置
技术领域
本发明涉及导航技术领域，特别是涉及一种导航定位方法及装置。
背景技术
现如今，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)技术已经广泛应用于车辆的定位与导航。GPS定位系统可以确定地球上任一目标任一时段的三维坐标、三维速度和准确时间，在车辆上安装GPS接收机，便能获知车辆的位置、运行速度和运行方向。
现有技术中，车载GPS接收机在无法接收到GPS信号或者GPS信号被遮挡时，将无法进行定位，且车载GPS接收机所接收的GPS信号的更新周期较长，存在着定位精确度低的问题。
发明内容
本发明实施例解决的技术问题是如何在无法接收到GPS信号或者GPS信号被遮挡进行定位，并提高导航定位的精确度。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种导航定位方法，所述方法包括：在预设时间段内，基于车辆在初始时刻接收到的GPS定位卫星发射的GPS信号，确定所述车辆在初始时刻的第一初始位置的信息，并基于车辆在初始时刻接收到的移动基站发送的定位信号，确定所述车辆在所述初始时刻的第二初始位置的信息；其中，所述预设时间段的时长与所述GPS信号的更新频率对应；基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息；其中，当前时刻与前一时刻与之间的时间间隔与所述里程计测量值和方位角测量值的更新频率对应；将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。
可选地，所述基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息，包括：基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息。
可选地，所述基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息，包括： 其中，λi、Li、hi分别表示当前时刻i的经度、纬度和高度，λi-1、Li-1、hi-1分别表示前一时刻(i-1)的经度、纬度和高度， 分别表示当前时刻ti与前一时刻ti-1的里程数差值的东向分量、北向分量和天向分量，RM、RN分别为载体所在地理位置对应的地球子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径。
可选地，所述将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置，包括：将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。
可选地，所述将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，得到所述车辆在当前时刻的最终位置，包括：且：
β3＝1-β1-β2；
其中，i表示当前时刻ti，表示车辆在所述当前时刻ti的最终位置，表示车辆在初始时刻t0的第一初始位置，表示车辆在初始时刻t0的第二初始位置，P(i)表示当前时刻ti对应的协方差矩阵，PDOP表示GPS信号的精度因子，W表示移动基站发送的定位信号的信号强度。
可选地，所述预设时间段的时长为1s，当前时刻与前一时刻之间的时间间隔为0.1s。
可选地，所述方法还包括：通过无线方式将所述车辆在当前时刻的最终位置的信息发送至其他车辆。
本发明实施例还提供了一种导航定位装置，所述装置包括：初始位置确定单元，适于在预设时间段内，基于车辆在初始时刻接收到的GPS定位卫星发射的GPS信号，确定所述车辆在初始时刻的第一初始位置的信息，并基于车辆在初始时刻接收到的移动基站发送的定位信号，确定所述车辆在所述初始时刻的第二初始位置的信息；其中，所述预设时间段的时长与所述GPS信号的更新频率对应；计算单元，适于基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息；其中，当前时刻与前一时刻与之间的时间间隔与所述里程计测量值和方位角测量值的更新频率对应；融合定位单元，适于将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。
可选地，所述初始位置确定单元，适于基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息。
可选地，所述计算单元，适于采用如下的公式计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息： 其中，λi、Li、hi分别表示当前时刻ti的经度、纬度和高度，λi-1、Li-1、hi-1分别表示前一时刻ti-1的经度、纬度和高度，n表示导航坐标系， 分别表示当前时刻ti与前一时刻ti-1的里程数差值的东向分量、北向分量和天向分量，RM、RN分别为载体所在地理位置对应的地球子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径。
可选地，所述融合定位单元，适于将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。
可选地，所述融合定位单元，适于计算得到所述车辆在当前时刻的最终位置，包括：且：
β3＝1-β1-β2；
其中，i表示当前时刻ti，表示车辆在所述当前时刻ti的最终位置，表示车辆在初始时刻t0的第一初始位置，表示车辆在初始时刻t0的第二初始位置，P(i)表示当前时刻ti对应的协方差矩阵，PDOP表示GPS信号的精度因子，W表示移动基站发送的定位信号的信号强度。
可选地，所述预设时间段的时长为1s，当前时刻与前一时刻之间的时间间隔为0.1s。
可选地，所述导航定位装置还包括：发送单元，适于通过无线方式将所述车辆在当前时刻的最终位置的信息发送至其他车辆。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下的优点：
上述的方案，在预设时间段内的各个预设时刻，将所述车辆在所述初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在各个预设时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在各个预设时刻的最终位置，由于提高了车辆的位置信息的更新频率，即使车辆在GPS信号的信号强度较弱或者无法接收GPS信号时，也可以得到车辆在预设时间段内的各个时刻的最终位置，因而可以提高定位的精确度，提升用户的使用体验。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种导航定位方法的流程图；
图2是本发明实施例中的另一种导航定位方法的流程图；
图3是本发明实施例中的一种导航定位装置的结构示意图。
具体实施方式
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明实施例采用的技术方案通过在预设时间段内的各个预设时刻，将所述车辆在所述初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在各个预设时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在各个预设时刻的最终位置，由于提高了车辆的位置信息的更新频率，即使车辆在GPS信号的信号强度较弱或者无法接收GPS信号时，也可以得到车辆在预设时间段内的各个时刻的最终位置，因而可以提高定位的精确度，提升用户的使用体验。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1示出了本发明实施例中的一种导航定位方法的流程图。参见图1，在具体实施中，本发明实施例中的导航定位方法可以包括如下的步骤：
步骤S101：在预设时间段内，基于车辆在初始时刻接收到的全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)定位卫星发射的GPS信号，确定所述车辆在初始时刻的第一初始位置的信息，并基于车辆在初始时刻接收到的移动基站发送的定位信号，确定所述车辆在所述初始时刻的第二初始位置的信息。
在本发明一实施例中，所述预设时间段的时长与所述GPS信号的更新频率对应。例如，当所述GPS信号的更新频率为1s/次时，所述预设的时间段的时长为1s。
步骤S102：基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息。
在本发明一实施例中，当前时刻与前一时刻与之间的时间间隔与所述里程计测量值和方位角测量值的更新频率对应，如当里程计测量值和方位角测量值的更新频率为10次/s时，所述预设的时间段的时长为0.1s。
步骤S103：将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。
在发明一实施例中，可以采用卡尔曼滤波将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置，具体请参见图2。
下面将结合图2对本发明实施例中的导航定位方法做进一步详细的介绍。
图2示出了本发明实施例中的另一种导航定位方法的流程图。参见图2，在具体实施中，本发明实施例中的导航定位方法可以包括如下的步骤：
步骤S201：在预设时间段的初始时刻，分别通过直接接收的GPS信号和移动基站发送的定位信号，确定车辆在所述初始时刻的第一初始位置和第二初始位置。
在本发明一实施例中，所述预设时间段的时长与GPS信号的更新频率相关。例如，当GPS信号的更新频率为1次/s时，也即GPS信号每1s更新一次时，预设时间段的时长为1s。
在具体实施中，车辆可以通过自身的接收机直接接收到的GPS信号获取车辆在初始时刻的第一初始位置，也即所述初始时刻的第一初始位置的东向位置坐标egps和北向位置坐标ngps的信息。
在具体实施中，车辆还可以通过移动基站发送的定位信号，如基于位置的定位服务(Location Based Service，LBS)获取车辆在初始时刻的第二初始位置，也即所述初始时刻的第二初始位置的东向位置坐标elbs(i)和北向位置坐标nlbs(i)的信息。其中，LBS为通过电信、移动等通信网络运营商的无线电通讯网络如GSM、CDMA，或者通过如GPS的外部定位方式获取移动终端的位置信息，在地理信息系统(Geographic Information System，GIS)平台的支持下，为用户提供的一种增值业务。
步骤S202：从所述初始时刻开始，基于车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及通过当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到当前时刻的估算位置的信息。
在具体实施中，分别采用里程计传感器和陀螺仪测量得到车辆在所述预设时间的当前时刻的里程计测量值和方位角测量值。其中，所述初始时间段内相邻两个时刻之间的时间间隔与里程计测量值和方位角测量值的更新频率相关。例如，当里程计测量值和方位角测量值的更新频率的更新频率为10次/s时，也即里程计测量值和方位角测量值的更新频率信号每0.1s更新一次时，预设时间段的时长为0.1s。
在具体实施中，可以首先利用陀螺仪测量得到的方位角测量值确定运载体的转动，并从中推算出运载体相对于参考坐标系，即载体坐标系的姿态信息。
将导航参考坐标系，记为n系，与东—北—天(ENU)坐标系重合；惯组坐标系，记为b系，与载体坐标系重合；里程计坐标系，记为m系。
在具体实施中，GPS坐标系，即导航坐标系与载体坐标系的具体表示方法不同，因而需要将得到的载体的运动位置和状态从载体坐标系转换到导航坐标系。
具体而言，假定载体运动的方位角为ψ，纵摆角为θ，横摆角为γ，载体在初始时刻的载体坐标系表示为(oxb，yb，zb)，并假设其与导航坐标系(oxn，yn，zn)完全重合。在载体坐标系经过一定的时间发生变化后，可以通过三次地理坐标系旋转得到在新的载体坐标系的坐标，即首先将(xn，yn，zn)首先沿着绕zb轴旋转ψ得到(x'，y'，z')，将(x'，y'，z')沿着绕x'轴旋转θ得到(x"，y"，z")，最后将(x"，y"，z")沿着绕y"轴旋转γ得到(xb，yb，zb)，由此可得：
从而可以得到两坐标系间的变化矩阵为：
其中，Cb"表示对应的姿态矩阵。
在具体实施中，当得到不同坐标系之间的对应的姿态矩阵时，可以当前时刻与前一时刻之间的里程增量的信息，计算得到前一时刻和当前时刻在导航坐标系的里程增量。
将导航参考坐标系、惯组坐标系、里程计坐标系分别记为n系、b系、m系。其中选取n系与东—北—天(ENU)坐标系重合，b系与载体坐标系重合，则当前时刻ti与前一时刻ti-1之间的里程增量ΔSi在m系的投影可以表示为：
假定表示航向安装偏差角，θr表示俯仰安装偏差角，γr表示横滚安装偏差角，则当前时刻ti与前一时刻ti-1之间的里程增量ΔSi在b系上里程增量的投影可以表示为：
同理，当前时刻ti与前一时刻ti-1之间的里程增量ΔSi在n系的投影可以表示为：
其中，表示当前时刻ti时刻的姿态矩阵。
在采用上述的公式计算得到对应的里程增量之后，基于前一时刻的最终位置的信息，采用航位推算法，即可得到当前时刻的估算位置的信息，也即采用如下的公式基于前一时刻的最终位置的信息推算得到当前时刻的估算位置：
其中，λi、Li、hi分别表示当前时刻ti的经度、纬度和高度，λi-1、Li-1、hi-1分别表示前一时刻ti-1的经度、纬度和高度，n表示导航坐标系， 分别表示当前时刻ti与前一时刻ti-1的里程数差值的东向分量、北向分量和天向分量，RM、RN分别为载体所在地理位置对应的地球子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径，RM,RN的计算公式可以近似为：
RM＝Re(1-2f+3fsin2L) (10)
RN＝Re(1+f+fsin2L) (11)
其中，Re为地球参考椭球的长半轴，f为参考椭球的扁率。
步骤S203：将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置分别进行卡尔曼滤波，并将第一初始位置的卡尔曼滤波结果、第二初始位置的卡尔曼滤波结果和计算到的车辆在当前时刻的估算位置的卡尔曼滤波结果进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。
在本发明一实施例中，采用卡尔曼滤波器将车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。
具体而言，选取东北天坐标系作为参考坐标系，假定系统状态变量X1＝[e ve ae nvn an]T，其中，(e,n)是东北位置分量，单位为m；(ve,vn)是速度分量，单位为m/s；(ae,an)是速度分量，单位为m/s2。
在本发明一实施例中，基于车辆在初始时刻接收到的GPS信号，采用如下的公式，对计算得到第一初始位置进行卡尔曼滤波，也即采用卡尔曼滤波器中的第一子滤波器对第一初始位置进行卡尔曼滤波：
X1(i)＝Φ1(i|i-1)X1(i-1)+U1(i-1) (12)
Z1(i)＝H1(i)X1(i)+V1(i) (13)
且：
其中，表示第一初始位置经过卡尔曼滤波器中的第一子滤波器处理输出的最终位置信息，表示前一时刻ti-1的最终位置经过卡尔曼滤波器中的第一子滤波器处理输出的最终位置信息，Z1(i)表示所述第一初始位置，P1(i-1)表示X1(i|i-1)对应的第一协方差，Q1(i-1)表示对应的第一系统协方差矩阵，Φ3(i|i-1)表示对应的第一状态转移矩阵，U1(i-1)表示对应的第一系统噪声，H1(i-1)表示前一时刻ti-1对应的第一观察矩阵，V1(i)表示当前时刻ti对应的第一系统观测噪声， 分别表示当前时刻ti对应的GPS接收机的东向位置测量噪声和北向位置测量噪声， 分别表示对应的高斯白噪声，R1(i)表示当前时刻ti对应的第一测量噪声协方差矩阵。
同理，基于车辆在初始时刻接收到移动基站发送的定位信号，可以采用如下的公式，对计算得到第二初始位置进行卡尔曼滤波，也即采用卡尔曼滤波器中的第二子滤波器对第二初始位置进行卡尔曼滤波：
X2(i)＝Φ2(i|i-1)X2(i-1)+U2(i-1) (22)
Z2(i)＝H2(i)X2(i)+V2(i) (23)
且：
其中，表示第二初始位置经过卡尔曼滤波器中的第二子滤波器处理输出的最终位置信息，表示前一时刻ti-1的最终位置经过卡尔曼滤波器中的第二子滤波器处理输出的最终位置信息，Z2(i)表示所述第二初始位置，P2(i-1)表示Xi(i-1|i)对应的第二协方差，Q2(i-1)表示对应的第二系统协方差矩阵，Φ2(i|i-1)表示对应的第二状态转移矩阵，U2(i-1)表示对应的第二系统噪声，H2(i-1)表示前一时刻ti-1对应的第二观察矩阵，V2(i)表示当前时刻ti对应的第二观测噪声，ve2(i)、vn2(i)分别表示当前时刻ti对应的LBS模块输出的东向位置测量噪声和北向位置测量噪声， 分别表示对应的高斯白噪声，R2(i)表示当前时刻ti对应的第二测量噪声协方差矩阵。
类似地，基于车辆在所述预算时间段中的各个当前时刻的估算位置，采用如下的公式，对计算得到的当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，也即采用卡尔曼滤波器中的第三子滤波器对当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波：
X3(i)＝Φ3(i|i-1)X3(i-1)+U3(i-1) (32)
Z3(i)＝H3(i)X3(i)+V3(i) (33)
且：
其中，X3(i)表示当前时刻ti的估算位置经卡尔曼滤波器中的第三滤波器处理输出的最终位置信息，表示前一时刻ti-1的最终位置经过卡尔曼滤波器中的第三子滤波器处理输出的最终位置信息，Z3(i)表示当前时刻ti的估算位置，P3(i-1)表示X3(i|i-1)对应的第三协方差，Q3(i-1)表示对应的第三系统协方差矩阵，eins+dr(i)表示当前时刻ti的估算位置对应的东向位置，nins+dr(i)表示当前时刻ti的估算位置对应的北向位置，Φ3(i|i-1)表示对应的第三系统状态转移矩阵，U3(i-1)表示对应的第三系统噪声，H3(i-1)表示对应的第三系统观察矩阵，V3(i)表示对应的第三系统观测噪声，ve3(i)、en3(i)分别表示当前时刻的估算位置对应的东向位置测量噪声和北向位置测量噪声， 分别表示对应的高斯白噪声，R3(i)表示对应的第三测量噪声协方差矩阵，I是单位矩阵。
在具体实施中，当得到卡尔曼滤波器中的第一子滤波器、第二子滤波器和第三子滤波分别对所述车辆的第一初始位置、第二初始位置和当前时刻的估算位置进行滤波得到的结果时，可以采用如下的公式，将所述车辆的第一初始位置、第二初始位置和当前时刻的估算位置在卡尔曼滤波器中主滤波器进行融合：
其中，表示当前时刻的最终位置。
在进行下一次递推之前，将主滤波器的输出，即当前时刻的第一初始位置、第二初始位置和估算位置采用卡尔曼滤波得到的结果，即当前时刻ti的最终位置当前时刻ti的最终位置对应的协方差Pi、当前时刻ti的最终位置对应的协方差矩阵Qi的信息，在第一子滤波器、第二子滤波器和第三子滤波器之间按照如下的规则进行分配：
且：
β3＝1-β1-β2 (50)
其中，i取1、2、3，PDOP表示GPS信号的PDOP精度因子，W表示移动基站的信号强度。
这里需要指出的是，进行第一次卡尔曼滤波时，所使用的全局状态的初始值，即X0、P0和Q0可以基于经验进行设定。
在具体实施中，本发明实施例中的导航定位方法还可以包括：
步骤S204：通过无线方式将所述车辆在当前时刻的最终位置的信息发送至其他车辆。
在具体实施中，为了使得所述车辆附近的其他车辆可以方便地获取当前位置的信息，所述车辆可以在通过上述步骤S201至S203推算得到的车辆在预设时间段中当前时刻的最终位置的信息通过无线的方式发送给附近的其他车辆。
上述对本发明实施例中的导航定位方法做了相应的介绍，下面将对上述的方法对应的装置做进一步详细的介绍。
图3示出了本发明实施例中的一种导航定位装置的结构。参见图3，在具体实施中，本发明实施例中的导航定位装置300可以包括初始位置确定单元301、计算单元302和融合定位单元303，其中：
所述初始位置确定单元301，适于在预设时间段内，基于车辆在初始时刻接收到的GPS定位卫星发射的GPS信号，确定所述车辆在初始时刻的第一初始位置的信息，并基于车辆在初始时刻接收到的移动基站发送的定位信号，确定所述车辆在所述初始时刻的第二初始位置的信息；其中，所述预设时间段的时长与所述GPS信号的更新频率对应。
所述计算单元302，适于基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息；其中，当前时刻与前一时刻与之间的时间间隔与所述里程计测量值和方位角测量值的更新频率对应。
所述融合定位单元303，适于将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。
在具体实施中，所述初始位置确定单元301，适于基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息。
在本发明一实施例中，所述计算单元302适于采用如下的公式计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息： 其中，λi、Li、hi分别表示当前时刻ti的经度、纬度和高度，λi-1、Li-1、hi-1分别表示前一时刻ti-1的经度、纬度和高度，n表示导航坐标系， 分别表示当前时刻ti与前一时刻ti-1的里程数差值的东向分量、北向分量和天向分量，RM、RN分别为载体所在地理位置对应的地球子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径。
在本发明一实施例中，所述融合定位单元303，适于将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。
在本发明一实施例中，所述融合定位单元303，适于计算得到所述车辆在当前时刻的最终位置，包括：且：
β3＝1-β1-β2；
其中，i表示当前时刻ti，表示车辆在所述当前时刻ti的最终位置，表示车辆在初始时刻t0的第一初始位置，表示车辆在初始时刻t0的第二初始位置，P(i)表示当前时刻ti对应的协方差矩阵，PDOP表示GPS信号的精度因子，W表示移动基站发送的定位信号的信号强度。
在本发明一实施例中，所述预设时间段的时长为1s，当前时刻与当前时刻之间的时间间隔为0.1s。
在具体实施中，所述导航定位装置300还可以包括发送单元304，其中：
发送单元304，适于通过无线方式将所述车辆在当前时刻的最终位置的信息发送至其他车辆。
上述的方案，在预设时间段内的各个预设时刻，将所述车辆在所述初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在各个预设时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在各个预设时刻的最终位置，由于提高了车辆的位置信息的更新频率，即使车辆在GPS信号的信号强度较弱或者无法接收GPS信号时，也可以得到车辆在预设时间段内的各个时刻的最终位置，因而可以提高定位的精确度，提升用户的使用体验。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例的方法及系统做了详细的介绍，本发明并不限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种导航定位方法，其特征在于，包括：
在预设时间段内，基于车辆在初始时刻接收到的GPS定位卫星发射的GPS信号，确定所述车辆在初始时刻的第一初始位置的信息，并基于车辆在初始时刻接收到的移动基站发送的定位信号，确定所述车辆在所述初始时刻的第二初始位置的信息；其中，所述预设时间段的时长与所述GPS信号的更新频率相关；所述预设时间段内包含多个时刻；
基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息；其中，当前时刻与前一时刻之间的时间间隔，与所述里程计测量值和方位角测量值的更新频率相关；
将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置，其中所述当前时刻非所述初始时刻。
2.根据权利要求1所述的导航定位方法，其特征在于，所述基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息，包括：
基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息。
3.根据权利要求2所述的导航定位方法，其特征在于，所述基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息，包括：
其中，λi、Li、hi分别表示当前时刻ti的经度、纬度和高度，λi-1、Li-1、hi-1分别表示前一时刻ti-1的经度、纬度和高度，n表示导航坐标系， 分别表示当前时刻ti与前一时刻ti-1的里程数差值的东向分量、北向分量和天向分量，RM、RN分别为载体所在地理位置对应的地球子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径。
4.根据权利要求1所述的导航定位方法，其特征在于，所述将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置，包括：
将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。
5.根据权利要求4所述的导航定位方法，其特征在于，所述将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，得到所述车辆在当前时刻的最终位置，包括：
且：
β3＝1-β1-β2；
其中，ti表示当前时刻，表示车辆在所述当前时刻ti的最终位置，表示车辆在初始时刻t0的第一初始位置，表示车辆在初始时刻t0的第二初始位置，P(i)表示当前时刻ti对应的协方差矩阵，PDOP表示GPS信号的精度因子，W表示移动基站发送的定位信号的信号强度。
6.根据权利要求1所述的导航定位方法，其特征在于，所述预设时间段的时长为1s，当前时刻与前一时刻之间的时间间隔为0.1s。
7.根据权利要求1所述的导航定位方法，其特征在于，还包括：通过无线方式将所述车辆在当前时刻的最终位置的信息发送至其他车辆。
8.一种导航定位装置，其特征在于，包括：
初始位置确定单元，适于在预设时间段内，基于车辆在初始时刻接收到的GPS定位卫星发射的GPS信号，确定所述车辆在初始时刻的第一初始位置的信息，并基于车辆在初始时刻接收到的移动基站发送的定位信号，确定所述车辆在所述初始时刻的第二初始位置的信息；其中，所述预设时间段的时长与所述GPS信号的更新频率相关；所述预设时间段内包含多个时刻；
计算单元，适于基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息；其中，当前时刻与前一时刻之间的时间间隔，与所述里程计测量值和方位角测量值的更新频率相关；
融合定位单元，适于将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行融合，得到所述车辆在当前时刻的最终位置，其中所述当前时刻非所述初始时刻。
9.根据权利要求8所述的导航定位装置，其特征在于，所述初始位置确定单元，适于基于所获取的车辆在前一时刻的最终位置的信息，以及当前时刻测量得到的里程计测量值和方位角测量值，采用航位推算法计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息。
10.根据权利要求9所述的导航定位装置，其特征在于，所述计算单元适于采用如下的公式计算得到所述车辆在当前时刻的估算位置的信息：
其中，λi、Li、hi分别表示当前时刻ti的经度、纬度和高度，λi-1、Li-1、hi-1分别表示前一时刻ti-1的经度、纬度和高度，n表示导航坐标系， 分别表示当前时刻ti与前一时刻ti-1的里程数差值的东向分量、北向分量和天向分量，RM、RN分别为载体所在地理位置对应的地球子午圈曲率半径和卯酉圈曲率半径。
11.根据权利要求8所述的导航定位装置，其特征在于，所述融合定位单元，适于将所述车辆在初始时刻的第一初始位置、第二初始位置和计算到的车辆在当前时刻的估算位置进行卡尔曼滤波，得到所述车辆在当前时刻的最终位置。
12.根据权利要求11所述的导航定位装置，其特征在于，所述融合定位单元，适于计算得到所述车辆在当前时刻的最终位置，包括：
且：
β3＝1-β1-β2；
其中，ti表示当前时刻，表示车辆在所述当前时刻ti的最终位置，表示车辆在初始时刻t0的第一初始位置，表示车辆在初始时刻t0的第二初始位置，P(i)表示当前时刻ti对应的协方差矩阵，PDOP表示GPS信号的精度因子，W表示移动基站发送的定位信号的信号强度。
13.根据权利要求8所述的导航定位装置，其特征在于，所述预设时间段的时长为1s，当前时刻与前一时刻之间的时间间隔为0.1s。
14.根据权利要求8所述的导航定位装置，其特征在于，还包括：发送单元，适于通过无线方式将所述车辆在当前时刻的最终位置的信息发送至其他车辆。
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