CN108801245A - 一种导航系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于无人驾驶技术领域,公开了一种导航系统,包括:设于车辆上的地磁导航子系统和设于路面基上的磁性油漆卡;地磁导航子系统包括车载终端、全球定位系统GPS和设于车辆底部的地磁传感器模块;第一次人工驾驶时,地磁传感器模块每隔预设距离发送第一地磁信号到磁性油漆卡,经过感知后接收第一地磁信息,发送到车载终端;GPS将第一定位信息发送到车载终端;车载终端得到第一目标融合系数;第二次人工驾驶时,最终车载终端得到第二目标融合系数;自动驾驶时,车载终端得到第三目标融合系数,并根据第三目标融合系数实时调整车辆行进的里程和方向。本发明能使车辆随时对自身的里程和航向进行调整,实现安全驾驶。
Description
技术领域
本发明属于无人驾驶技术领域,尤其涉及一种导航系统。
背景技术
由于拖挂卡车吨位比较大,在上下坡或者拐弯时都会比较吃力,尤其是遇到雨雪天气更是雪上加霜。
目前,拖挂卡车通常使用视觉传感器或激光传感器来实时获取车辆周围信息,从而根据获取的信息来控制车辆的航向和行进里程。但是,当雨雾冰雪等极端情况发生时,视觉传感器或激光传感器容易被泥水覆盖,无法及时感知车辆周围信息,导致车辆无法行驶或出现事故。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种导航系统,以解决现有技术中由于使用视觉传感器或激光传感器来获取车辆周围信息,从而导致在天气异常时,无法及时感知车辆周围信息,造成车辆无法行驶或出现事故的问题。
本发明实施例提供了一种导航系统,包括:设于车辆上的地磁导航子系统和设于路面基上的磁性油漆卡;
地磁导航子系统包括车载终端、全球定位系统GPS(Global Positioning System)和设于车辆底部的地磁传感器模块;
在设有磁性油漆卡的路面上第一次人工驾驶时,地磁传感器模块每隔预设距离发送第一地磁信号到磁性油漆卡;磁性油漆卡感知第一地磁信号并生成第一地磁信息,发送第一地磁信息到地磁传感器模块;地磁传感器模块发送第一地磁信息到车载终端;GPS将第一定位信息发送到车载终端;车载终端根据第一地磁信息和第一定位信息得到第一目标融合系数;
在设有磁性油漆卡的路面上第二次人工驾驶时,地磁传感器模块每隔第一预设时间发送第二地磁信号到磁性油漆卡;磁性油漆卡感知第二地磁信号并生成第二地磁信息,发送第二地磁信息到地磁传感器模块;地磁传感器模块发送第二地磁信息到车载终端;GPS将第二定位信息发送到车载终端;车载终端根据第二地磁信息和第二定位信息得到第二目标融合系数;
在设有磁性油漆卡的路面上自动驾驶时,车载终端根据第一目标融合系数和第二目标融合系数得到第三目标融合系数,并根据第三目标融合系数实时调整车辆行进的里程和方向。
可选地,地磁传感器模块包括:设于车辆头部的第一地磁传感器和第二地磁传感器、设于车辆尾部的第三地磁传感器和第四地磁传感器、设于车辆中部的第五地磁传感器和第六地磁传感器。
可选地,第一地磁传感器、第二地磁传感器、第三地磁传感器、第四地磁传感器、第五地磁传感器和第六地磁传感器均为静态薄膜合金式多方位传感器。
可选地,静态薄膜合金式多方位传感器包括地磁发射单元、放大器、发射电学单元、接收电学单元和地磁接收单元;
地磁发射单元发射地磁信号到放大器;放大器对地磁信号进行放大处理得到放大后的地磁信号,并将放大后的地磁信号发送到发射电学单元;发射电学单元发送放大后的地磁信号到磁性油漆卡;磁性油漆卡感知放大后的地磁信号并生成地磁信息,发送地磁信息到接收电学单元;接收电学单元发送地磁信息到放大器;放大器对地磁信息进行放大处理得到放大后的地磁信息,并发送放大后的地磁信息到地磁接收单元;地磁接收单元将放大后的地磁信息发送到车载终端。
可选地,第一地磁传感器和第二地磁传感器与车身的开度均为第一开度,第一开度的范围为20度到45度;第三地磁传感器和第四地磁传感器与车身的开度均为第二开度,第二开度的范围为45度到70度。
可选地,车载终端根据第一地磁信息和第一定位信息得到第一目标融合系数,包括:
车载终端将第一地磁信息和第一定位信息输入到深度学习网络模型,得到第一目标融合系数;
车载终端根据第二地磁信息和第二定位信息得到第二目标融合系数,包括:
车载终端将第二地磁信息和第二定位信息输入到深度学习网络模型,得到第二目标融合系数。
可选地,地磁导航子系统还包括码表和功率表;
码表将测量得到的指示磁系统IMS(Indication Magnetic System)时间量发送到车载终端;功率表将测量得到的GPS信号强度发送到车载终端;
GPS将推算得到的磁场推测数据和惯性推测数据发送到车载终端;
根据第三目标融合系数实时调整车辆行进的里程和方向,包括:
每隔第二预设时间根据第三目标融合系数、IMS时间量、GPS信号强度、磁场推测数据和惯性推测数据计算导航数据;
根据导航数据调整车辆行进的里程和方向。
可选地,第三目标融合系数包括第一融合系数、第二融合系数、第三融合系数、第四融合系数、第五融合系数、第六融合系数、第七融合系数和第八融合系数;
根据第三目标融合系数、IMS时间量、GPS信号强度、磁场推测数据和惯性推测数据计算导航数据的计算公式为:
其中,(0183)g+i为导航数据,Pg为GPS信号强度,Ti为IMS时间量,(0183)g为磁场推测数据,(0183)i为惯性推测数据,a1为第一融合系数,a2为第二融合系数,b1为第三融合系数,b2为第四融合系数,c1为第五融合系数,c2为第六融合系数,d1为第七融合系数,d2为第八融合系数。
可选地,磁性油漆卡包括三维磁粉胶、硬化剂、钛白粉和底漆;
三维磁粉胶的摩尔比范围为30%到36%;硬化剂的摩尔比范围为2%到5%;钛白粉的摩尔比范围为10%到28%;底漆的摩尔比范围为39%到50%。
可选地,三维磁粉胶为γ-FeZrO2O3。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本发明实施例提供的导航系统包括:设于车辆上的地磁导航子系统和设于路面基上的磁性油漆卡;地磁导航子系统包括车载终端、全球定位系统GPS和设于车辆底部的地磁传感器模块;首先在设有磁性油漆卡的路面上进行第一次人工驾驶,得到第一目标融合系数,然后在设有磁性油漆卡的路面上进行第二次人工驾驶,得到第二目标融合系数,最后在设有磁性油漆卡的路面上自动驾驶时,车载终端根据第一目标融合系数和第二目标融合系数得到第三目标融合系数,并根据第三目标融合系数实时调整车辆行进的里程和方向。本发明实施例用地磁传感器代替传统的视觉传感器或激光传感器,由于地磁传感器不受天气影响,因此能够解决现有技术中,在天气异常时,视觉传感器或激光传感器容易被泥水覆盖,无法及时感知车辆周围信息,导致车辆无法行驶或出现事故的问题;本发明实施例通过使用地磁传感器,同时融合GPS实现导航,能够使车辆在行进过程中随时对自身的里程和航向进行调整,实现安全驾驶。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的导航系统的示意框图;
图2是本发明一实施例提供的地磁传感器模块位置的示意图;
图3是本发明又一实施例提供的导航系统的示意框图;
图4是本发明一实施例提供的三维磁粉胶的生产工艺流程图;
图5是本发明一实施例提供的磁性油漆卡的可能情况示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
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。
图1是本发明一实施例提供的导航系统的示意框图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。如图1所示,导航系统1,包括:设于车辆上的地磁导航子系统11和设于路面基上的磁性油漆卡12。
地磁导航子系统11包括车载终端111、全球定位系统GPS112和设于车辆底部的地磁传感器模块113。
在设有磁性油漆卡12的路面上第一次人工驾驶时,地磁传感器模块113每隔预设距离发送第一地磁信号到磁性油漆卡12;磁性油漆卡12感知第一地磁信号并生成第一地磁信息,发送第一地磁信息到地磁传感器模块113;地磁传感器模块113发送第一地磁信息到车载终端111;GPS将第一定位信息发送到车载终端111;车载终端111根据第一地磁信息和第一定位信息得到第一目标融合系数。
在设有磁性油漆卡12的路面上第二次人工驾驶时,地磁传感器模块113每隔第一预设时间发送第二地磁信号到磁性油漆卡12;磁性油漆卡12感知第二地磁信号并生成第二地磁信息,发送第二地磁信息到地磁传感器模块113;地磁传感器模块113发送第二地磁信息到车载终端111;GPS将第二定位信息发送到车载终端111;车载终端111根据第二地磁信息和第二定位信息得到第二目标融合系数。
在设有磁性油漆卡12的路面上自动驾驶时,车载终端111根据第一目标融合系数和第二目标融合系数得到第三目标融合系数,并根据第三目标融合系数实时调整车辆行进的里程和方向。
在本发明实施例中,导航系统1适用于拖挂卡车。
在车辆正式自动驾驶之前,通过两次人工驾驶经过深度学习分别得到第一目标融合系数和第二目标融合系数。第一次人工驾驶时,每隔预设距离获取一次数据,即获取第一地磁信息和第一定位信息,预设距离可以是100米,也可以是10米;第二次人工驾驶时,每隔预设时间获取一次数据,即获取第二地磁信息和第二定位信息,预设时间可以是100秒,也可以是10秒。
具体地,车载终端将第一目标融合系数和第二目标融合系数取平均值得到第三目标融合系数,其中平均值可以是算数平均值或几何平均值。
本发明实施例用地磁传感器代替传统的视觉传感器或激光传感器,由于地磁传感器不受天气影响,因此能够解决现有技术中,在天气异常时,视觉传感器或激光传感器容易被泥水覆盖,无法及时感知车辆周围信息,导致车辆无法行驶或出现事故的问题;本发明实施例通过使用地磁传感器,同时融合GPS实现导航,能够使车辆在行进过程中随时对自身的里程和航向进行调整,实现安全驾驶。
图2是本发明一实施例提供的地磁传感器模块位置的示意图。为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。图2为仰视图。
作为本发明又一实施例,如图2所示,地磁传感器模块113包括:设于车辆头部的第一地磁传感器1131和第二地磁传感器1132、设于车辆尾部的第三地磁传感器1133和第四地磁传感器1134、设于车辆中部的第五地磁传感器1135和第六地磁传感器1136。
其中,第一地磁传感器1131、第二地磁传感器1132、第三地磁传感器1133、第四地磁传感器1134、第五地磁传感器1135、第六地磁传感器1136的位置关系可以如图2所示。第一地磁传感器1131、第二地磁传感器1132分别设于车辆头部的两侧且朝向车辆头部的外侧设置;第三地磁传感器1133、第四地磁传感器1134分别设于车辆尾部的两侧且朝向车辆尾部的外侧设置;车辆两侧设有防撞挡板,第五地磁传感器1135、第六地磁传感器1136分别设于靠近防撞挡板的位置且朝向防撞挡板。
在本发明实施例中,在不同的位置设有地磁传感器,可以检测车辆不同位置的姿态情况。
作为本发明又一实施例,第一地磁传感器、第二地磁传感器、第三地磁传感器、第四地磁传感器、第五地磁传感器和第六地磁传感器均为静态薄膜合金式多方位传感器。
在本发明实施例中,静态薄膜合金式多方位传感器的组成材料为镍合铁合金。
作为本发明又一实施例,静态薄膜合金式多方位传感器包括地磁发射单元、放大器、发射电学单元、接收电学单元和地磁接收单元。
地磁发射单元发射地磁信号到放大器;放大器对地磁信号进行放大处理得到放大后的地磁信号,并将放大后的地磁信号发送到发射电学单元;发射电学单元发送放大后的地磁信号到磁性油漆卡12;磁性油漆卡12感知放大后的地磁信号并生成地磁信息,发送地磁信息到接收电学单元;接收电学单元发送地磁信息到放大器;放大器对地磁信息进行放大处理得到放大后的地磁信息,并发送放大后的地磁信息到地磁接收单元;地磁接收单元将放大后的地磁信息发送到车载终端111。
在本发明实施例中,放大器的设置可以使得地磁信号和地磁信息经过放大后更加容易被接收到,从而可以增大静态薄膜合金式多方位传感器的观测灵敏度,提高工作效率。
静态薄膜合金式多方位传感器还可以包括外壳;外壳包括用于将静态薄膜合金式多方位传感器固定在车辆上的底座、磁壁和顶盖;底座上设有螺钉穿过的第一通孔;磁壁包括依次连接且围设在底座上的第一磁壁、第二磁壁、第三磁壁和第四磁壁,第一磁壁上设有第二通孔;发射电学单元和接收电学单元均设于第二通孔中;第二磁壁和第四磁壁上均贯穿设有地磁接收单元(即地磁接收单元一端外露,另一端设于外壳的内部);地磁发射单元设于外壳的内部;放大器设于外壳的内部且固定连接在第三磁壁的内壁上;顶盖设在磁壁上方且与底座相对设立。
优选地,发射电学单元和接收电学单元相接且分别设于第二通孔的左侧和右侧;静态薄膜合金式多方位传感器包括多个地磁接收单元,多个地磁接收单元呈“一”字形从上到下对称设立在第二磁壁和第四磁壁上,且靠近第一磁壁;静态薄膜合金式多方位传感器包括多个放大器,多个放大器呈“一”字形从上到下依次排列在第三磁壁的内壁上,且与发射电学单元的位置相对应,从而地磁发射单元发射的地磁信号经过放大器放大后能顺利通过发射电学单元发出,同时,多个放大器的位置与接收电学单元的位置相对应,从而使得通过接收电学单元接收的地磁信息能够顺利到达放大器,且经过放大器放大后能顺利被地磁接收单元接收。地磁接收单元的数量和放大器的数量可根据实际需要进行设置。
静态薄膜合金式多方位传感器还可以根据车辆的行进速度以及天气情况来自动调节地磁信号的发射功率,从而自动调节采样密度,在满足使用要求的情况下,实现地磁调整度和抗震度之间的平衡。具体地,当能见度较高(例如晴天)时,静态薄膜合金式多方位传感器的发射功率较低,采样密度较低;当能见度较低(例如雨雾天气)时,静态薄膜合金式多方位传感器的功率较高,采样密度较高。行进速度与静态薄膜合金式多方位传感器发射的地磁信号的场强成正比关系。
静态薄膜合金式多方位传感器的灵敏度范围是±1300μT(x轴、y轴)、±2500μT(z轴)。静态薄膜合金式多方位传感器发射的地磁信号的场强为100特斯拉以下,优选地,静态薄膜合金式多方位传感器发射的地磁信号的场强为25特斯拉。
作为本发明又一实施例,第一地磁传感器和第二地磁传感器与车身的开度均为第一开度,第一开度的范围为20度到45度;第三地磁传感器和第四地磁传感器与车身的开度均为第二开度,第二开度的范围为45度到70度。
优选地,第一开度为35度,第二开度为55度。
在本发明实施例中,第一开度主要协助除抖动,从而使得第一地磁传感器和第二地磁传感器能有效进行路面路基线的判断,确保车辆的行车安全;第二开度主要协助调整,从而使得第三地磁传感器和第四地磁传感器能有效调整车辆行驶的情况。由于地磁传感器以合适的角度设置,且磁性油漆卡对地磁传感器有良好的感知能力,因此车辆路面的抖动被地磁抵消,保证任意场景都能够清晰完整的感知,有效避免了视觉传感器由于路面颠簸导致画面晃动和调整率不高的问题,能有效保证车辆在行进过程中随时对自身位置和行进方向进行调整,实现安全驾驶,从而更有利于车辆中货物的安全。
作为本发明又一实施例,车载终端111根据第一地磁信息和第一定位信息得到第一目标融合系数,包括:
车载终端111将第一地磁信息和第一定位信息输入到深度学习网络模型,得到第一目标融合系数。
车载终端111根据第二地磁信息和第二定位信息得到第二目标融合系数,包括:
车载终端111将第二地磁信息和第二定位信息输入到深度学习网络模型,得到第二目标融合系数。
在本发明实施例中,深度学习网络模型可根据地磁信息和定位信息得到目标融合系数。深度学习网络模型根据来进行深度学习,其中,fg为定位信息,fi为地磁信息,Pg为GPS信号强度,可通过功率表测量得到,Ti为IMS时间量,可通过码表测量得到,a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2均为目标融合系数,表示置信度。
图3是本发明又一实施例提供的导航系统1的示意框图。为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明又一实施例,如图3所示,地磁导航子系统11还包括码表114和功率表115。
码表114将测量得到的指示磁系统IMS时间量发送到车载终端111;功率表115将测量得到的GPS信号强度发送到车载终端111。
GPS将推算得到的磁场推测数据和惯性推测数据发送到车载终端111。
根据第三目标融合系数实时调整车辆行进的里程和方向,包括:
每隔第二预设时间根据第三目标融合系数、IMS时间量、GPS信号强度、磁场推测数据和惯性推测数据计算导航数据。
根据导航数据调整车辆行进的里程和方向。
在本发明实施例中,码表114可根据任何现有的方法得到IMS时间量;功率表115可根据任何现有的方法得到GPS信号强度;GPS可根据任何现有的方法推算得到磁场推测数据和惯性推测数据。
第二预设时间可以是1秒,也可以是0.1秒。
车载终端将连续两次计算得到的导航数据做差得到两次导航数据的差值,由于GPS得到的数据是有方向的,所以导航数据是有方向的,因此该差值也是有方向的。该差值的绝对值表示里程,该差值的方向差表示行进方向。
作为本发明又一实施例,第三目标融合系数包括第一融合系数、第二融合系数、第三融合系数、第四融合系数、第五融合系数、第六融合系数、第七融合系数和第八融合系数。
根据第三目标融合系数、IMS时间量、GPS信号强度、磁场推测数据和惯性推测数据计算导航数据的计算公式为:
其中,(0183)g+i为导航数据,Pg为GPS信号强度,Ti为IMS时间量,(0183)g为磁场推测数据,(0183)i为惯性推测数据,a1为第一融合系数,a2为第二融合系数,b1为第三融合系数,b2为第四融合系数,c1为第五融合系数,c2为第六融合系数,d1为第七融合系数,d2为第八融合系数。
作为本发明又一实施例,磁性油漆卡12包括三维(three dimensional,3D)磁粉胶、硬化剂、钛白粉和底漆。
三维磁粉胶的摩尔比范围为30%到36%;硬化剂的摩尔比范围为2%到5%;钛白粉的摩尔比范围为10%到28%;底漆的摩尔比范围为39%到50%。
在一个实施例中,三维磁粉胶的摩尔比为31%,硬化剂的摩尔比为3%,钛白粉的摩尔比为26%,底漆的摩尔比为40%,且它们均匀混合。
在一个实施例中,三维磁粉胶的摩尔比为36%,硬化剂的摩尔比为5%,钛白粉的摩尔比为20%,底漆的摩尔比为40%,且它们均匀混合。
在一个实施例中,三维磁粉胶的摩尔比为33%,硬化剂摩尔比为5%,钛白粉的摩尔比为26%,底漆的摩尔比为41%,且它们均匀混合。
图4是本发明一实施例提供的三维磁粉胶的生产工艺流程图。如图4所示,三维磁粉胶的生产工艺流程为原料、混合、预烧、粗磨、砂磨、水洗、压滤、烘干、振磨、高粉、回火、合批、酸洗、压滤、烘干、高粉、气旋、成品。
底漆的粒径范围为1微米到0.1毫米,从而能提高磁性油漆卡的感知能力。三维磁粉胶、硬化剂和钛白粉的粒径范围均为5微米到15微米,从而使得磁性油漆卡具有更好的热性能。各个组成成分的粒径对磁性油漆卡的持久热性能起到关键性作用,设计周期为15年。
磁性油漆卡12可以包括横多方位磁性油漆卡和竖多方位磁性油漆卡,横多方位磁性油漆卡用来调整里程,一般设有激光传感器;竖多方位磁性油漆卡用来调整行进方向,一般设有视觉传感器。
磁性油漆卡12能够感知到的地磁信号的场强范围是10特斯拉到40特斯拉。优选地,磁性油漆卡12能够感知到的地磁信号的场强范围是25特斯拉,从而可以有效感知地磁传感器发射的地磁信号,有利于车辆进行路面调整与除偏抖。
图5是本发明一实施例提供的磁性油漆卡的可能情况示意图。可以选择其中10个作为数字表示,其它的作为备用。
在本发明实施例中,采用底漆和钛白粉作为分散剂,可以使得三维磁粉胶分散硬化得更加均匀,从而可以进一步提高磁性油漆卡12的散热抗老化能力,而且还可以降低磁性油漆卡12的制作成本;底漆作为填充物使用,可以进一步提高磁性油漆卡12的耐轨迹能力,尤其是在颠簸的镜头下,它可以改善磁性油漆卡12的平衡感知能力,进而提高磁性油漆卡12的主动抗抖动性能。
作为本发明又一实施例,三维磁粉胶为γ-FeZrO2O3。
需要说明的是,上述图示示出的导航系统实施例仅仅用于举例,并不构成为导航系统的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件。例如,一些本领域技术人员公知的装置、部件或模块等。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的导航系统可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的导航系统实施例仅仅是示意性的,例如,系统内部的划分,仅仅为一种划分的示例,实际实现时可以有另外的划分方式,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的连接或直接连接或通讯连接可以是通过一些接口,以上所述的连接方式,可以是电性连接,机械连接或其它的形式。
所述作为分离部件说明的各个部分可以是或者也可以不是物理上分开的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种导航系统,其特征在于,包括:设于车辆上的地磁导航子系统和设于路面基上的磁性油漆卡;
所述地磁导航子系统包括车载终端、全球定位系统GPS和设于车辆底部的地磁传感器模块;
在设有磁性油漆卡的路面上第一次人工驾驶时,所述地磁传感器模块每隔预设距离发送第一地磁信号到所述磁性油漆卡;所述磁性油漆卡感知所述第一地磁信号并生成第一地磁信息,发送所述第一地磁信息到所述地磁传感器模块;所述地磁传感器模块发送所述第一地磁信息到所述车载终端;所述GPS将第一定位信息发送到所述车载终端;所述车载终端根据所述第一地磁信息和所述第一定位信息得到第一目标融合系数;
在设有磁性油漆卡的路面上第二次人工驾驶时,所述地磁传感器模块每隔第一预设时间发送第二地磁信号到所述磁性油漆卡;所述磁性油漆卡感知所述第二地磁信号并生成第二地磁信息,发送所述第二地磁信息到所述地磁传感器模块;所述地磁传感器模块发送所述第二地磁信息到所述车载终端;所述GPS将第二定位信息发送到所述车载终端;所述车载终端根据所述第二地磁信息和所述第二定位信息得到第二目标融合系数;
在设有磁性油漆卡的路面上自动驾驶时,所述车载终端根据所述第一目标融合系数和所述第二目标融合系数得到第三目标融合系数,并根据所述第三目标融合系数实时调整车辆行进的里程和方向。
2.如权利要求1所述的导航系统,其特征在于,所述地磁传感器模块包括:设于车辆头部的第一地磁传感器和第二地磁传感器、设于车辆尾部的第三地磁传感器和第四地磁传感器、设于车辆中部的第五地磁传感器和第六地磁传感器。
3.如权利要求2所述的导航系统,其特征在于,所述第一地磁传感器、所述第二地磁传感器、所述第三地磁传感器、所述第四地磁传感器、所述第五地磁传感器和所述第六地磁传感器均为静态薄膜合金式多方位传感器。
4.如权利要求3所述的导航系统,其特征在于,所述静态薄膜合金式多方位传感器包括地磁发射单元、放大器、发射电学单元、接收电学单元和地磁接收单元;
所述地磁发射单元发射地磁信号到所述放大器;所述放大器对所述地磁信号进行放大处理得到放大后的地磁信号,并将所述放大后的地磁信号发送到所述发射电学单元;所述发射电学单元发送所述放大后的地磁信号到所述磁性油漆卡;所述磁性油漆卡感知所述放大后的地磁信号并生成地磁信息,发送所述地磁信息到所述接收电学单元;所述接收电学单元发送所述地磁信息到所述放大器;所述放大器对所述地磁信息进行放大处理得到放大后的地磁信息,并发送所述放大后的地磁信息到所述地磁接收单元;所述地磁接收单元将所述放大后的地磁信息发送到所述车载终端。
5.如权利要求3所述的导航系统,其特征在于,所述第一地磁传感器和所述第二地磁传感器与车身的开度均为第一开度,所述第一开度的范围为20度到45度;所述第三地磁传感器和所述第四地磁传感器与车身的开度均为第二开度,所述第二开度的范围为45度到70度。
6.如权利要求1所述的导航系统,其特征在于,所述车载终端根据所述第一地磁信息和所述第一定位信息得到第一目标融合系数,包括:
所述车载终端将所述第一地磁信息和所述第一定位信息输入到深度学习网络模型,得到所述第一目标融合系数;
所述车载终端根据所述第二地磁信息和所述第二定位信息得到第二目标融合系数,包括:
所述车载终端将所述第二地磁信息和所述第二定位信息输入到所述深度学习网络模型,得到所述第二目标融合系数。
7.如权利要求1所述的导航系统,其特征在于,所述地磁导航子系统还包括码表和功率表;
所述码表将测量得到的指示磁系统IMS时间量发送到所述车载终端;所述功率表将测量得到的GPS信号强度发送到所述车载终端;
所述GPS将推算得到的磁场推测数据和惯性推测数据发送到所述车载终端;
所述根据所述第三目标融合系数实时调整车辆行进的里程和方向,包括:
每隔第二预设时间根据所述第三目标融合系数、所述IMS时间量、所述GPS信号强度、所述磁场推测数据和所述惯性推测数据计算导航数据;
根据所述导航数据调整车辆行进的里程和方向。
8.如权利要求7所述的导航系统,其特征在于,所述第三目标融合系数包括第一融合系数、第二融合系数、第三融合系数、第四融合系数、第五融合系数、第六融合系数、第七融合系数和第八融合系数;
所述根据所述第三目标融合系数、所述IMS时间量、所述GPS信号强度、所述磁场推测数据和所述惯性推测数据计算导航数据的计算公式为:
其中,(0183)g+i为所述导航数据,Pg为所述GPS信号强度,Ti为所述IMS时间量,(0183)g为所述磁场推测数据,(0183)i为所述惯性推测数据,a1为所述第一融合系数,a2为所述第二融合系数,b1为所述第三融合系数,b2为所述第四融合系数,c1为所述第五融合系数,c2为所述第六融合系数,d1为所述第七融合系数,d2为所述第八融合系数。
9.如权利要求1所述的导航系统,其特征在于,所述磁性油漆卡包括三维磁粉胶、硬化剂、钛白粉和底漆;
所述三维磁粉胶的摩尔比范围为30%到36%;所述硬化剂的摩尔比范围为2%到5%;所述钛白粉的摩尔比范围为10%到28%;所述底漆的摩尔比范围为39%到50%。
10.如权利要求9所述的导航系统,其特征在于,所述三维磁粉胶为γ-FeZrO2O3。
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