CN108007455A - 惯导系统的纠偏方法及装置、导航及服务终端、存储器 - Google Patents

惯导系统的纠偏方法及装置、导航及服务终端、存储器 Download PDF

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CN108007455A CN201711062013.1A CN201711062013A CN108007455A CN 108007455 A CN108007455 A CN 108007455A CN 201711062013 A CN201711062013 A CN 201711062013A CN 108007455 A CN108007455 A CN 108007455A
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Abstract

本发明适用于导航技术领域，提供了一种惯导系统的纠偏方法及装置、导航及服务终端、存储器，所述纠偏方法包括：获取惯导系统的解算数据；基于所述解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；判断是否需要进行道路约束；当判断需要进行道路约束时，进行道路约束，获得道路约束观测数据；将所述观测数据反馈到所述惯导系统进行纠偏处理。本发明中，在惯导系统中加入道路约束，可提高导航的精确度。

Description

惯导系统的纠偏方法及装置、导航及服务终端、存储器
技术领域
本发明属于导航技术领域，尤其涉及一种惯导系统的纠偏方法及装置、导航及服务终端、存储器。
背景技术
惯性导航系统或其同类设备也可称为惯性引导系统、惯性参考平台等。通常情况下，惯性导航系统设有一个运算器与多个运动感应器，如陀螺仪和加速度器，用于持续地计算移动对象的位置、方向角、速度以及其他定位信息。通过输入初始导航信息，并将运动感应器所测量的移动对象运动信息，例如线速度和角速度，累加至初始导航信息，通过计算获得更新的移动对象导航信息。然而，运动感应器的精度误差和测量误差在计算过程中会逐渐累计。在经过一段相对较长的时间后，累计误差将导致惯性导航系统所计算出的运动轨迹与移动对象的真实轨迹之间出现较大偏差。因而会影响惯性导航系统的递推性能。
现有技术中，车载惯导系统通常使用车体约束来减少误差，而使用车体约束则需要保证车体与惯导之间保持固定的相对姿态方位(即安装偏角)，但不管是测量安装偏角还是估计安装偏角，都只能在固定安装偏角的情况下使用车体约束，当惯导相对车体有姿态变化时，安装偏角无法使用或者在下次估计出安装偏角之前无法继续使用，使得无法使用车体约束来保持惯导系统的精度，进而影响导航准确性。
发明内容
本发明实施例提供了一种惯导系统的纠偏方法及装置、导航及服务终端、存储器，旨在解决现有技术中由于使用安装偏角影响导航准确性的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种惯导系统的纠偏方法，包括：
获取惯导系统的解算数据；
基于所述解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；
判断是否需要进行道路约束；
当判断需要进行道路约束时，进行道路约束，获得道路约束观测数据；
将所述观测数据反馈到所述惯导系统进行纠偏处理。
优选地，所述匹配信息包括当前道路方向；所述判断是否需要进行道路约束具体为：
判断所述道路方向与车体方向是否一致，当判断结果为一致时需要进行道路约束。
优选地，所述判断所述道路方向与车体方向是否一致具体包括：
基于车体的转向角速率第一次判断所述道路方向与车体方向是否一致；
在第一次未判断出所述道路方向与车体方向不一致时，基于所述道路方向角速度及车体的转向角速度第二次判断所述道路方向与车体方向是否一致；
在第二次未判断出所述道路方向与车体方向不一致时，基于车体的速度来第三次判断所述道路方向与车体方向是否一致；
在第三次判断所述道路方向与车体方向一致时，确定需要进行道路约束。
优选地，基于车体的转向角速率第一次判断所述道路方向与车体方向是否一致具体包括：
获取车体当前的转向角速率；
判断所述转向角速率是否大于第一预设值，当所述转向角速率大于所述第一预设值时，确认所述道路方向与车体方向不一致；否则确认第一次未判断出所述道路方向与车体方向不一致。
优选地，所述在第一次未判断出所述道路方向与车体方向一致时，基于所述道路方向角速度及车体的转向角速度第二次判断所述道路方向与车体方向是否一致具体包括：
判断所述转向角速率是否大于第二预设值，所述第一预设值大于所述第二预设值；
当所述转向角速率大于所述第二预设值时，计算当前道路方向的变化率；
基于所述道路方向的变化率及所述转向角速率判断所述道路方向与车体方向是否一致。
优选地，所述在第二次未判断出所述道路方向与车体方向不一致时，基于车体的速度来第三次判断所述道路方向与车体方向是否一致具体包括：
统计在预设时间段内的速度数据；
基于所述速度数据第三次判断所述道路方向与车体方向是否一致。
本发明还提供一种惯导系统的纠偏装置，包括：
获取模块，用于获取惯导系统的解算数据；
匹配模块，用于基于所述解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；
判断模块，用于判断是否需要进行道路约束；
约束模块，用于当判断需要进行道路约束时，进行道路约束，获得道路约束观测数据；
纠偏模块，用于将所述观测数据反馈到所述惯导系统进行纠偏处理。
本发明还提供一种导航终端，所述导航终端包括一种惯导系统的纠偏装置，其中，所述纠偏装置包括：
获取模块，用于获取惯导系统的解算数据；
匹配模块，用于基于所述解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；
判断模块，用于判断是否需要进行道路约束；
约束模块，用于当判断需要进行道路约束时，进行道路约束，获得道路约束观测数据；
纠偏模块，用于将所述观测数据反馈到所述惯导系统进行纠偏处理。
本发明还提供一种存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行如下步骤：
获取惯导系统的解算数据；
基于所述解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；
判断是否需要进行道路约束；
当判断需要进行道路约束时，进行道路约束，获得道路约束观测数据；
将所述观测数据反馈到所述惯导系统进行纠偏处理。
本发明还提供一种服务终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取惯导系统的解算数据；
基于所述解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；
判断是否需要进行道路约束；
当判断需要进行道路约束时，进行道路约束，获得道路约束观测数据；
将所述观测数据反馈到所述惯导系统进行纠偏处理。
在本发明实施例中，在惯导系统中加入道路约束，可提高导航的精确度。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的一种惯导系统的纠偏方法的流程图；
图2是本发明第一实施例提供的一种惯导系统的纠偏方法的步骤S3的具体流程图；
图3是本发明第一实施例提供的一种惯导系统的纠偏方法的步骤S3的实例流程图；
图4是本发明第二实施例提供的一种惯导系统的纠偏装置的结构图
图5是本发明第二实施例提供的一种惯导系统的纠偏装置的判断模块3的具体结构图；
图6是本发明第三实施例提供的一种服务终端的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中，一种惯导系统的纠偏方法，包括：获取惯导系统的解算数据；基于所述解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；判断是否需要进行道路约束；当判断需要进行道路约束时，进行道路约束，获得道路约束观测数据；将观测数据反馈到所述惯导系统进行纠偏处理。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一：
图1示出了本发明第一实施例提供的一种惯导系统的纠偏方法的流程图，包括：
步骤S1、获取惯导系统的解算数据；
具体地，首先对惯导系统进行初始化处理，例如初始化时获取初始化位置、速度、姿态航向等数据，优选地，如通过GNSS获取前述数据，然后利用传感器将前述信息传给惯导系统，惯导系统对获取的数据进行解算(如捷联解算)，获得解算数据。
步骤S2，基于解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；
具体地，将前述解算数据(例如位置及对应的速度、航向信息等)输入地图匹配模块中进行匹配，然后获得匹配信息，该匹配信息可包括匹配后的位置、道路方向等信息。
步骤S3，判断是否需要进行道路约束；
具体地，在地图匹配过程中会出现地图不匹配或者匹配错误的问题，而车辆在行驶过程中也会存在并道或者拐弯等情况，因此会出现车体方向(即车体所在直线中车辆行驶的方向)与道路方向(即将要行驶的道路所在方向)之间存在不一致(及有偏差)的问题，此时如果进行道路约束时会带来一些反作用，会使导航更加偏离目标方向，因此需要进行是否需要进行道路约束的判断步骤。
进一步地，通过判断道路方向与车体方向是否一致来判断是否需要进行道路约束，当判断道路方向与车体方向一致时，表示适合进行道路约束，因此确认需要进行道路约束，转到步骤S4，当不一致时，不需要进行道路约束，转到步骤S5。
步骤S4，进行道路约束，获得道路约束观测数据；
具体地，将道路约束加入到卡尔曼滤波器中进行约束，获得对应的道路约束观测数据，并进行卡尔曼滤波器的更新，接着转到步骤S6。
优选地，采用下述观测方程来进行约束：
Zk＝Hk·Xk+Vk，其中，所述Zk为观测向量，Hk为观测矩阵，Xk是状态变量，Vk为观测噪声，k表示离散点时刻。
更优选地，，采用下述观测方程来进行约束：
其中，带有～符号的表示惯导系统输出的带误差的物理量，不带～符号的表示对应物理量的真实值。所述Vr是在道路坐标系下的速度值，表示从惯导计算坐标系转到道路坐标系的方向余弦，是从IMU坐标系到道路坐标系的方向余弦，是从惯导计算坐标系转到IMU坐标系的方向余弦，Vc是惯导计算坐标系下的速度，δVc为惯导计算坐标系下的速度误差，ψ为惯导系统的失准角误差。所述c表示c系，即惯导计算坐标系，b表示b系，表示为IMU坐标系，r即为r系，指的是道路坐标系，δ表示误差，I是单位矩阵。
将此方程加入卡尔曼滤波器中进行更新，获得估计的惯导信息(道路约束观测数据)，可包括：惯导速度误差、位置误差、失准角误差、部分传感器误差、数据流等。
步骤S5，进行滤波器的更新；
具体地，将其他观测信息(例如GNSS)加入到卡尔曼滤波器中，并进行卡尔曼滤波器的更新，然后转到步骤S6。
步骤S6，将观测数据反馈到惯导系统进行纠偏处理；
具体地，将上述道路约束观测数据或其他观测信息反馈到惯导系统进行纠偏处理，惯导系统根据上述观测数据进行纠偏处理，以减小系统误差，提高导航准确度。
需要说明的是，步骤S1至步骤S6是循环执行的。
本实施例中，在惯导系统中加入道路约束，可提高导航的精确度。
在本实施例的一个优选方案中，如图2所示，为本发明第一实施例提供的一种惯导系统的纠偏方法的步骤S3的具体流程图，该步骤S3具体包括：
步骤S31，基于车体的转向角速率第一次判断道路方向与车体方向是否一致；
具体地，从车体的转向角速度来判断道路方向与车体方向是否一致，当判断出道路方向与车体方向不一致时，转到上述步骤S34；在第一次未判断出道路方向与车体方向不一致时，转到步骤S32；需要说明的是，第一次判断过程中如未判断车体方向与道路方向不一致，则需要进一步判断，而不能直接判断出车体方向与道路方向是否一致，于是转到步骤S32进行第二次判断。
进一步地，该步骤S31具体包括：
获取车体当前的转向角速率；
判断转向角速率是否大于第一预设值，当转向角速率大于所述第一预设值时，确认所述道路方向与车体方向不一致；否则确认第一次未判断出所述道路方向与车体方向不一致(即需要进一步判断道路方向与车体方向是否一致)，于是转到进一步判断道路方向与车体方向是否一致的步骤。
步骤S32，基于道路方向角速度及车体的转向角速度第二次判断道路方向与车体方向是否一致；
具体地，根据道路方向角速度结合车体的转向角速度第二次判断道路方向与车体方向是否一致，在第二次判断出道路方向与车体方向不一致时，转到步骤S34；在第二次判断过程中如未判断车体方向与道路方向不一致(即需要进一步判断道路方向与车体方向是否一致)，则需要进一步判断，而不能直接判断出车体方向与道路方向是否一致，于是转到步骤S33进行第三次判断。
进一步地，该步骤S32具体包括：
判断转向角速率是否大于第二预设值；
当转向角速率大于所述第二预设值时，计算当前道路方向的变化率；
基于道路方向的变化率及转向角速率判断道路方向与车体方向是否一致。
进一步地，上述基于道路方向的变化率及转向角速率判断道路方向与车体方向是否一致的步骤具体包括：
获取转向角速率与所述道路方向的变化率之间的差值；判断差值是否大于第三预设值；
当差值是否大于第三预设值时，第二次未判断出所述道路方向与车体方向不一致，于是转到再一次判断道路方向与车体方向是否一致的步骤；
步骤S33，基于车体的速度来第三次判断道路方向与车体方向是否一致；
具体地，根据车体当前的速度来第三次判断道路方向与车体方向是否一致，在判断出道路方向与车体方向一致时，确认需要进行道路约束，于是转到步骤S4，否则转到步骤S34。
进一步地，该步骤S33具体包括：
统计在预设时间段内的速度数据；
基于所述速度数据第三次判断所述道路方向与车体方向是否一致，在确认一致时转到步骤S4，否则转到步骤S34。
步骤S34，确认不需要进行道路约束；
具体地，在每一次判断中确认不需要进行道路约束后，转到步骤S5。
在本实施例的一个优选方案中，为了便于理解，下面以一具体实例说明判断是否需要进行道路约束的具体过程，如图3所示，为本发明第一实施例提供的一种惯导系统的纠偏方法的步骤S3的实例流程图，该步骤S3具体包括：
步骤S301，获取车体当前的转向角速率；
具体地，获取车体(车辆当前的)转向角速率；
步骤S302，判断转向角速率是否大于第一预设值；
具体地，预先设置多个预设值(第一预设值TH1、第二预设值TH2及第三预设值TH3、第四预设值TH4、第五预设值TH5及第六预设值TH6)，所述多个预设值的具体大小根据实际情况而设，此处对此不作限制；判断该转向角速率是否大于第一预设值，在转向角速度大于第一预设值时转到步骤S303；在转向角速度不大于第一预设值时，转到步骤S304；
步骤S303，确认道路方向与车体方向不一致，于是转到步骤S5；
步骤S304，判断转向角速率是否大于第二预设值；
具体地，在判断转向角速率不大于第一预设值后，再判断该转向角速率是否大于第二预设值，其中，该第一预设值大于第二预设值；当判断该转向角速率大于第二预设值时，转到步骤S305，否则转到步骤S306；
步骤S305，计算当前道路方向的变化率；
具体地，当转向角速率大于第二预设值，且不大于第一预设值时，计算当前道路方向的变化率φ，接着转到步骤S307；
步骤S307，获取转向角速率与道路方向的变化率之间的差值；
具体地，获取所述转向角速率ω与所述道路方向的变化率φ之间的差值ω-φ；
步骤S308，判断该差值是否大于第三预设值；
具体地，将该差值与第三预设值进行比较，如果abs(ω-φ)＞第三预设值(TH3)，转到步骤S303，否则转到步骤S306；
步骤S306，统计在预设时间段内的速度数据；
具体地，获取预设时间段内的速度数据，该预设时间段可根据实际需求而设，此处对此不作限制。该速度数据可包括在不同坐标系下的速度数据，例如包括：Vd(车辆在道路坐标系下的侧向速度)、Vr(车辆在道路坐标系下的上下方向的速度)，基于该预设时间段内的Vd及Vr计算对应的平均速度及方差(具体的计算方法可采用现有的技术，此处不进行赘述)，其中，Vd、Vr对应的平均速度分别为mVd、mVr，Vd、Vr对应的方差分别为：SVd、SVr，接着转到步骤S309；
步骤S309，判断所统计的方差是否小于第四预设值，且判断所统计的平均速度是否小于第五预设值；在SVd及SVr均小于第四预设值(TH4)，且mVd、mVr均小于第五预设值(TH5)时，转到步骤S310；否则表示卡尔曼滤波器不稳定，即得不出道路方向与车体方向不一致的结论，于是转到步骤S4，该情况下，所有不符合在SVd及SVr均小于第四预设值(TH4)，且mVd、mVr均小于第五预设值(TH5)的情况均转到步骤S4，其中，所述第四及第五阈值的取值接近零，即当Vd及Vr均接近零时，表示卡尔曼滤波器处于稳定状态。
步骤S3010，判断Vd及Vr是否均小于第六预设值；
具体地，判断Vd及Vr是否均小于第六预设值，当Vd及Vr均小于第六预设值时，确定车体方向与道路方向一致，于是转到步骤S4，否则确定车体方向与道路方向不一致，于是转到步骤S303。
进一步地，在步骤S306之前还可包括：
步骤S3011，统计道路约束观测数据；
具体地，统计道路约束观测数据，并将其进行缓存；
步骤S3012，判断连续道路约束观测时间是否大于预设值；
具体地，在连续缓存道路约束观测数据，在连续道路约束观测时间大于预设时间段时，表示卡尔曼滤波器处于稳定状态，转到上述步骤S306；否则直接转到步骤S4；
本实施例中，在惯导系统中加入道路约束，可提高导航的精确度。
其次，基于惯导系统的解算数据及道路方向等信息来判断道路方向与车体方向的不一致，可在此过程中过滤掉不一致的情况，然后基于卡尔曼滤波器进行道路约束，可提高误差修正的准确性。
实施例二：
图4示出了本发明第二实施例提供的一种惯导系统的纠偏装置的结构图，该装置包括：获取模块1、与获取模块1连接的匹配模块2、与匹配模块2连接的判断模块3、与判断模块3连接的约束模块4及更新模块5、与约束模块4连接的纠偏模块6，其中：
获取模块1，用于获取惯导系统的解算数据；
具体地，首先对惯导系统进行初始化处理，例如初始化时获取初始化位置、速度、姿态航向等数据，优选地，如通过GNSS获取前述数据，然后利用传感器将前述信息传给惯导系统，惯导系统对获取的数据进行解算(如捷联解算)，获得解算数据。
匹配模块2，用于基于解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；
具体地，将前述解算数据(例如位置及对应的速度、航向信息等)输入地图匹配模块中进行匹配，然后获得匹配信息，该匹配信息可包括匹配后的位置、道路方向等信息。
判断模块3，用于判断是否需要进行道路约束；
具体地，在地图匹配过程中会出现地图不匹配或者匹配错误的问题，而车辆在行驶过程中也会存在并道或者拐弯等情况，因此会出现车体方向(即车体所在直线中车辆行驶的方向)与道路方向(即将要行驶的道路所在方向)之间存在不一致(及有偏差)的问题，此时如果进行道路约束时会带来一些反作用，会使导航更加偏离目标方向，因此需要进行是否需要进行道路约束的判断。
进一步地，通过判断道路方向与车体方向是否一致来判断是否需要进行道路约束，当判断道路方向与车体方向一致时，表示适合进行道路约束，因此确认需要进行道路约束，将结果反馈给约束模块4，当判断道路方向与车体方向不一致时，反馈给更新模块5；
约束模块4，用于进行道路约束，获得道路约束观测数据；
具体地，将道路约束加入到卡尔曼滤波器中进行约束，获得对应的道路约束观测数据，并进行卡尔曼滤波器的更新，然后将结果反馈给纠偏模块6；
优选地，采用下述观测方程来进行约束：
Zk＝Hk·Xk+Vk，其中，所述Zk为观测向量，Hk为观测矩阵，Xk是状态变量，Vk为观测噪声，k表示离散点时刻。
更优选地，采用下述观测方程来进行约束：
其中，带有～符号的表示惯导系统输出的带误差的物理量，不带～符号的表示对应物理量的真实值。所述Vr是在道路坐标系下的速度值，表示从惯导计算坐标系转到道路坐标系的方向余弦，是从IMU坐标系到道路坐标系的方向余弦，是从惯导计算坐标系转到IMU坐标系的方向余弦，Vc是惯导计算坐标系下的速度，δVc为惯导计算坐标系下的速度误差，ψ为惯导系统的失准角误差。所述c表示c系，即惯导计算坐标系，b表示b系，表示为IMU坐标系，r即为r系，指的是道路坐标系，δ表示误差，I是单位矩阵。
将此方程加入卡尔曼滤波器中进行更新，获得估计的惯导信息(道路约束观测数据)，可包括：惯导速度误差、位置误差、失准角误差、部分传感器误差、数据流等。
更新模块5，用于进行滤波器的更新；
具体地，将其他观测信息(例如GNSS)加入到卡尔曼滤波器中，并进行卡尔曼滤波器的更新。
纠偏模块6，用于将观测数据反馈到惯导系统进行纠偏处理；
具体地，将上述道路约束观测数据或其他观测信息反馈到惯导系统进行纠偏处理，惯导系统根据上述观测数据进行纠偏处理，以减小系统误差，提高导航准确度。
需要说明的是，从获取惯导系统的解算数据到进行纠偏的过程是循环执行的。
本实施例中，在惯导系统中加入道路约束，可提高导航的精确度。
在本实施例的一个优选方案中，如图5所示，为本发明第二实施例提供的一种惯导系统的纠偏装置的判断模块3的具体结构图，该判断模块3具体包括：第一判断单元31、与第一判断单元31连接的第二判断单元32、与第二判断单元32连接的第三判断单元33、与第一判断单元31、第二判断单元32及第三判断单元33均连接的确认单元34，其中：
第一判断单元31，用于基于车体的转向角速率第一次判断道路方向与车体方向是否一致；
具体地，从车体的转向角速度来判断道路方向与车体方向是否一致，当判断出道路方向与车体方向不一致时，反馈给确认单元34，在第一次未判断出道路方向与车体方向不一致时，反馈给第二判断单元32；需要说明的是，第一次判断过程中如未判断车体方向与道路方向不一致，则需要进一步判断，而不能直接判断出车体方向与道路方向是否一致，于是反馈给第二判断模块32；
进一步地，该第一判断单元31具体用于：
获取车体当前的转向角速率；
判断转向角速率是否大于第一预设值，当转向角速率大于所述第一预设值时，确认所述道路方向与车体方向不一致；否则确认第一次未判断出所述道路方向与车体方向不一致(即需要进一步判断道路方向与车体方向是否一致)，于是反馈给第二判断单元32。
第二判断单元32，用于基于道路方向角速度及车体的转向角速度第二次判断道路方向与车体方向是否一致；
具体地，根据道路方向角速度结合车体的转向角速度第二次判断道路方向与车体方向是否一致，在第二次判断出道路方向与车体方向不一致时，反馈给确认单元34；在第二次判断过程中如未判断车体方向与道路方向不一致(即需要进一步判断道路方向与车体方向是否一致)，则需要进一步判断，而不能直接判断出车体方向与道路方向是否一致，于是反馈给第三判断单元33进一步判断；
进一步地，该第二判断单元32具体用于：
判断转向角速率是否大于第二预设值；
当转向角速率大于所述第二预设值时，计算当前道路方向的变化率；
基于道路方向的变化率及转向角速率判断道路方向与车体方向是否一致。
进一步地，上述基于道路方向的变化率及转向角速率判断道路方向与车体方向是否一致的步骤具体包括：
获取转向角速率与所述道路方向的变化率之间的差值；判断差值是否大于第三预设值；
当差值是否大于第三预设值时，第二次未判断出所述道路方向与车体方向不一致，于是转到再一次判断道路方向与车体方向是否一致的步骤；
第三判断单元33，用于基于车体的速度来第三次判断道路方向与车体方向是否一致；
具体地，根据车体当前的速度来第三次判断道路方向与车体方向是否一致，在判断出道路方向与车体方向一致时，确认需要进行道路约束，于是反馈给约束模块4，否则反馈给确认单元34；
进一步地，该第三判断单元33具体用于：
统计在预设时间段内的速度数据；
基于所述速度数据第三次判断所述道路方向与车体方向是否一致，在确认一致时，反馈给约束模块4，否则反馈给确认单元34；
确认单元34，用于确认不需要进行道路约束；
具体地，在每一次判断中确认不需要进行道路约束后，反馈给更新模块5。
在本实施例的一个优选方案中，为了便于理解，下面以一具体实例说明判断是否需要进行道路约束的具体过程，其中：
该第一判断单元31具体用于：
获取车体当前的转向角速率；
具体地，获取车体(车辆当前的)转向角速率；
接着，判断转向角速率是否大于第一预设值；
具体地，预先设置多个预设值(第一预设值TH1、第二预设值TH2及第三预设值TH3、第四预设值TH4、第五预设值TH5及第六预设值TH6)，所述多个预设值的具体大小根据实际情况而设，此处对此不作限制；判断该转向角速率是否大于第一预设值，在转向角速度大于第一预设值时，反馈给确认单元34，否则反馈给第二判断单元32；
第二判断单元32具体用于：
判断转向角速率是否大于第二预设值；
具体地，在判断转向角速率不大于第一预设值后，再判断该转向角速率是否大于第二预设值，其中，该第一预设值大于第二预设值，当判断该转向角速率不大于第二预设值时，反馈给第三判断单元33，当判断该转向角速率大于第二预设值时计算当前道路方向的变化率；
具体地，当转向角速率大于第二预设值，且不大于第一预设值时，计算当前道路方向的变化率φ；
然后获取转向角速率与道路方向的变化率之间的差值；
具体地，获取转向角速率ω与道路方向的变化率φ之间的差值ω-φ；
接着，判断该差值是否大于第三预设值；
具体地，将该差值与第三预设值进行比较，如果abs(ω-φ)＞第三预设值(TH3)，反馈给确认单元34，否则反馈给第三判断单元33，；
第三判断单元33具体用于：
统计在预设时间段内的速度数据；
具体地，获取预设时间段内的速度数据，该预设时间段可根据实际需求而设，此处对此不作限制。该速度数据可包括在不同坐标系下的速度数据，例如包括：Vd(车辆在道路坐标系下的侧向速度)、Vr(车辆在道路坐标系下的上下方向的速度)，基于该预设时间段内的Vd及Vr计算对应的平均速度及方差，其中，Vd、Vr对应的平均速度分别为mVd、mVr，Vd、Vr对应的方差分别为：SVd、SVr；
接着，判断所统计的方差是否小于第四预设值，且判断所统计的平均速度是否小于第五预设值；在所有不符合在SVd及SVr均小于第四预设值(TH4)，且mVd、mVr均小于第五预设值(TH5)的情况下，表示卡尔曼滤波器不稳定，即得不出道路方向与车体方向不一致的结论，于是反馈给约束模块4；在SVd及SVr均小于第四预设值(TH4)，且mVd、mVr均小于第五预设值(TH5)时，进一步判断Vd及Vr是否均大于第六预设值；
具体地，判断Vd及Vr是否均小于第六预设值，当Vd及Vr均小于第六预设值时，确定车体方向与道路方向一致，将结果反馈给约束模块4，否则确定车体方向与道路方向不一致，反馈给确认单元34。
在本实施例的一个优选方案中，该第三判断单元33还用于：
统计道路约束观测数据；
具体地，统计道路约束观测数据，并将其进行缓存；
判断连续道路约束观测时间是否大于预设值；
具体地，在连续缓存道路约束观测数据，在连续道路约束观测时间大于预设时间段时，表示卡尔曼滤波器处于稳定状态，否则直接反馈给更新模块5。
本实施例中，在惯导系统中加入道路约束，可提高导航的精确度。
其次，基于惯导系统的解算数据及道路方向等信息来判断道路方向与车体方向的不一致，可在此过程中过滤掉不一致的情况，然后基于卡尔曼滤波器进行道路约束，可提高误差修正的准确性。
本发明还提供一种导航终端，该导航终端包括一个惯导系统的纠偏装置、显示屏及导航主体等，该惯导系统的纠偏装置的具体结构及工作原理与上述实施例二的描述基本一致，具体可参考上述实施例二的描述，此处不再赘述。
实施例三：
图6示出了本发明第三实施例提供的一种服务终端的结构图，该服务终端包括：存储器(memory)61、处理器(processor)62、通信接口(Communications Interface)63和总线64，该处理器62、存储器61、通信接口63通过总线64完成相互之间的交互通信，其中：
存储器61，用于存储各种数据；
具体地，存储器61用于存储各种数据，例如通信过程中的数据、接收的数据等，此处对此不作限制，该存储器还包括有多个计算机程序。
通信接口63，用于该服务终端的通信设备之间的信息传输；
处理器62，用于调用存储器61中的各种计算机程序，以执行上述实施例一所提供的一种惯导系统的纠偏方法，例如：
获取惯导系统的解算数据；
基于所述解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；
判断是否需要进行道路约束；
当判断需要进行道路约束时，进行道路约束，获得道路约束观测数据；
将所述观测数据反馈到所述惯导系统进行纠偏处理。
本实施例中，在惯导系统中加入道路约束，可提高导航的精确度。
其次，基于惯导系统的解算数据及道路方向等信息来判断道路方向与车体方向的不一致，可在此过程中过滤掉不一致的情况，然后基于卡尔曼滤波器进行道路约束，可提高误差修正的准确性。
本发明还提供一种存储器，该存储器存储有多个计算机程序，该多个计算机程序被处理器调用执行上述实施例一所述的一种惯导系统的纠偏方法。
本发明中，在惯导系统中加入道路约束，可提高导航的精确度。
其次，基于惯导系统的解算数据及道路方向等信息来判断道路方向与车体方向的不一致，可在此过程中过滤掉不一致的情况，然后基于卡尔曼滤波器进行道路约束，可提高误差修正的准确性。
再者，在纠偏过程中加入地图匹配，可提高导航的实用性。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种惯导系统的纠偏方法，其特征在于，包括：
获取惯导系统的解算数据；
基于所述解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；
判断是否需要进行道路约束；
当判断需要进行道路约束时，进行道路约束，获得道路约束观测数据；
将所述观测数据反馈到所述惯导系统进行纠偏处理。
2.根据权利要求1所述的纠偏方法，其特征在于，所述匹配信息包括当前道路方向；所述判断是否需要进行道路约束具体为：
判断所述道路方向与车体方向是否一致，当判断结果为一致时需要进行道路约束。
3.根据权利要求2所述的纠偏方法，其特征在于，所述判断所述道路方向与车体方向是否一致具体包括：
基于车体的转向角速率第一次判断所述道路方向与车体方向是否一致；
在第一次未判断出所述道路方向与车体方向不一致时，基于所述道路方向角速度及车体的转向角速度第二次判断所述道路方向与车体方向是否一致；
在第二次未判断出所述道路方向与车体方向不一致时，基于车体的速度来第三次判断所述道路方向与车体方向是否一致；
在第三次判断所述道路方向与车体方向一致时，确定需要进行道路约束。
4.根据权利要求3所述的纠偏方法，其特征在于，基于车体的转向角速率第一次判断所述道路方向与车体方向是否一致具体包括：
获取车体当前的转向角速率；
判断所述转向角速率是否大于第一预设值，当所述转向角速率大于所述第一预设值时，确认所述道路方向与车体方向不一致；否则确认第一次未判断出所述道路方向与车体方向不一致。
5.根据权利要求4所述的纠偏方法，其特征在于，所述在第一次未判断出所述道路方向与车体方向一致时，基于所述道路方向角速度及车体的转向角速度第二次判断所述道路方向与车体方向是否一致具体包括：
判断所述转向角速率是否大于第二预设值，所述第一预设值大于所述第二预设值；
当所述转向角速率大于所述第二预设值时，计算当前道路方向的变化率；
基于所述道路方向的变化率及所述转向角速率判断所述道路方向与车体方向是否一致。
6.根据权利要求5所述的纠偏方法，其特征在于，所述在第二次未判断出所述道路方向与车体方向不一致时，基于车体的速度来第三次判断所述道路方向与车体方向是否一致具体包括：
统计在预设时间段内的速度数据；
基于所述速度数据第三次判断所述道路方向与车体方向是否一致。
7.一种惯导系统的纠偏装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取惯导系统的解算数据；
匹配模块，用于基于所述解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；
判断模块，用于判断是否需要进行道路约束；
约束模块，用于当判断需要进行道路约束时，进行道路约束，获得道路约束观测数据；
纠偏模块，用于将所述观测数据反馈到所述惯导系统进行纠偏处理。
8.一种导航终端，其特征在于，包括如权利要求7所述的惯导系统的纠偏装置。
9.一种存储器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行如下步骤：
获取惯导系统的解算数据；
基于所述解算数据进行地图匹配，获得匹配信息；
判断是否需要进行道路约束；
当判断需要进行道路约束时，进行道路约束，获得道路约束观测数据；
将所述观测数据反馈到所述惯导系统进行纠偏处理。
10.一种服务终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的管道系统的纠偏方法的步骤。
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