CN111337961A - 提高车辆在城市中定位精度的方法、装置、设备及介质 - Google Patents

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CN111337961A CN202010437475.2A CN202010437475A CN111337961A CN 111337961 A CN111337961 A CN 111337961A CN 202010437475 A CN202010437475 A CN 202010437475A CN 111337961 A CN111337961 A CN 111337961A
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Abstract

本发明涉及全球卫星导航定位技术领域，具体涉及一种提高车辆在城市中定位精度的方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括步骤S1：接收卫星定位信号；步骤S2：获取所述卫星定位信号从卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，到车辆的传播距离d1；步骤S3：对所述传播距离d1进行修正，得到修正传播距离d2；步骤S4：根据所述修正传播距离d2，获取所述车辆的卫星定位位置。对用于车辆卫星定位的卫星定位信号从卫星到车辆的传播距离进行修正，能够提高车辆在城市中的定位精度。

Description

提高车辆在城市中定位精度的方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及全球卫星导航定位技术领域，具体涉及一种提高车辆在城市中定位精度的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
城市环境有大量典型地标（landmark），例如标志性大楼、商场、桥梁、隧道、公交站台、红绿灯等。如何能获取这些地标的准确位置，具有十分重要的意义，例如它们可以为车辆定位导航、以及未来自动驾驶技术，提高较为可靠的位置参考，也能帮助各类基于位置的服务（Location Based Service, LBS）提供准确的位置，方便用户完成高精度定位和导航，并准确定位和搜索周边的餐饮、购物、娱乐等各类服务。
各类城市地标主要处于室外环境，城市室外环境的定位主要依赖于以GPS、北斗等为代表的卫星定位。在卫星定位中，车辆、手机等各类移动终端接收卫星手机，计算出自己的位置。然而，在城市环境的高层建筑、高架等各类遮挡物较多，卫星定位信号存在多径、非视线接收等各类干扰，卫星定位位置有很大的偏差。因此，卫星定位信号难以提供准确可靠的城市环境地标位置，如何解决这一问题仍然是一个十分重要、且有挑战性的问题。
城市室外环境的主流定位技术是卫星定位技术，定位终端接收来自GPS和北斗的卫星定位信号，利用三角定位方法计算出位置。在晴朗无遮挡的环境下，卫星定位通常能够提供平均10米的定位精度。在实际环境中，卫星定位信号会存在若干干扰影响，主要包括（1）建筑、桥梁、树木、隧道等引起的卫星定位信号遮挡，（2）建筑物、墙壁等引起的卫星定位信号反射。现有研究表明，复杂城市环境的卫星定位误差会达30到50米，严重干扰区域甚至上百米。
发明内容
本发明实施例提供了一种提高车辆在城市中定位精度的方法、装置、设备及存储介质。该提高车辆在城市中定位精度的方法、装置、设备及存储介质，能够在一定程度上提高车辆在城市中的定位精度。
第一方面，本发明实施例提供了提高车辆在城市中定位精度的方法，所述方法包括：
步骤S1：接收卫星定位信号；
步骤S2：获取所述卫星定位信号从卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，到车辆的传播距离d1；
步骤S3：对所述传播距离d1进行修正，得到修正传播距离d2；
步骤S4：根据所述修正传播距离d2，获取所述车辆的卫星定位位置。
第二方面，本发明实施例提供了一种提高车辆在城市中定位精度的装置，所述装置包括：
接收模块，用于接收卫星定位信号；
第一获取模块，用于获取所述卫星定位信号从卫星在发射所述卫星定位信
号时的位置，到车辆的传播距离d1；
修正模块，用于对所述传播距离d1进行修正，得到修正传播距离d2；
第二获取模块，用于根据所述修正传播距离d2，获取所述车辆的卫星定位
位置。
第三方面，本发明一实施例提供了一种提高车辆在城市中定位精度的设备，所述设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行上述提高车辆在城市中定位精度的方法。
第四方面，本发明一实施例提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述提高车辆在城市中定位精度的方法。
综上所述，本发明实施例提供的一种提高车辆在城市中定位精度的方法、装置、设备及存储介质，对用于车辆卫星定位的卫星定位信号从卫星到车辆的传播距离进行修正，能够提高车辆在城市中的定位精度。
附图说明
图1是本发明提供的一种提高车辆在城市中定位精度的方法、装置、设备及存储介质的应用场景图；
图2是本发明提供的一种卫星定位信号的传播干扰修正示意图；
图3是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的方法的流程示意图；
图4是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的方法的流程示意图；
图5是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的方法的流程示意图；
图6是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的方法的流程示意图；
图7是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的方法的流程示意图；
图8是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的方法的流程示意图；
图9是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的方法的流程示意图；
图10是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的方法的流程示意图；
图11是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的装置的连接示意图；
图12是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的装置的连接示意图；
图13是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的装置的连接示意图；
图14是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的装置的连接示意图；
图15是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的装置的连接示意图；
图16是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的装置的连接示意图；
图17是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的装置的连接示意图；
图18是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的装置的连接示意图；
图19是本发明一实施例中提供的一种提高车辆在城市中定位精度的设备的各部件连接示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，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描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
图1是本发明提供的一种提高车辆在城市中定位精度的方法、装置、设备及存储介质的应用场景图。
图中车辆1处于城市中的两高层建筑之间。第四高层建筑2位于车辆1的前方，第五高层建筑3位于车辆1的后方。两卫星分别用于在车辆1行驶过程中向车辆1发送卫星定位信号。第一卫星4位于车辆1的前方，第二卫星5位于车辆1的后方。
车辆1上设有卫星定位终端和雷达测距仪。
通过卫星定位终端能够分别获取车辆1到第一卫星4的仰角γ3、车辆1到第二卫星5的仰角γ4、第一卫星4发射的卫星定位信号到车辆1的传播距离f1、第二卫星5发射的卫星定位信号到车辆1的传播距离f2。
卫星定位终端用于接收各卫星向车辆1发送的卫星定位信号。雷达测距仪能够分别测量车辆1到第四高层建筑2的距离d10、车辆1到第五高层建筑3的距离d11、车辆1到第四高层建筑2的楼顶的距离s3、车辆1到第五高层建筑3的楼顶的距离s4。车辆1到第四高层建筑2的楼顶的仰角α5=arccosd10/s3。车辆1到第五高层建筑3的楼顶的仰角α6=arccosd11/s4。
车辆1的视角范围为[α5,180-α6]。车辆1到第一卫星4的视角为β1=γ3，车辆1到第二卫星5的视角为β2=108o-γ4。
判断第一卫星4和第二卫星5是否在车辆1的视角范围内，即判断下列关系是否成立：
第一卫星2：α5<γ3<180-α6；
第二卫星3：α5<180-γ4<180-α6；
如果成立，则认为当前卫星不存在传播干扰，否则存在传播干扰。
图2是卫星定位信号的传播干扰修正图。若第一卫星4不在车辆1的视角范围内，则车辆1接收到的第一卫星4发送的卫星定位信号存在定位干扰。
第一卫星4发送的卫星定位信号由第四高层建筑2反射后，再传播到车辆1上，被车辆1上的卫星定位终端接收到。
根据信号反射原理，假设车辆在第四高层建筑2另一侧有个镜像车辆6，卫星定位终端根据接收到的卫星定位信号，获取的第一卫星4到车辆1的距离f1，实际等于第一卫星4到镜像车辆6的距离f1。
根据反射原理，车辆1到镜像车辆6的距离为车辆1到第四高层建筑2距离的2倍，即2d10。
由于卫星到车辆的距离（约几万千米）远大于2d10（约几米到几十米），则镜像车辆6到第一卫星4的仰角也近似为γ3。将距离f1投影到第一卫星4到车辆1的距离f2，满足如下几何关系：f1-f2=2*d10*cosγ3。
因此，修正后的车辆1到第一卫星4的距离为：f2=f1-2*d10*cosγ3。
利用修正后的车辆1到第一卫星2的距离能够获取车辆的卫星定位位置。
本发明一实施例提供了一种提高车辆在城市中定位精度的方法，如图3所示，该处理方法包含下列步骤S1-步骤S4。
步骤S4：接收卫星定位信号。
在车辆行驶过程中，车辆上的卫星定位终端会不断接收到卫星发射的卫星定位信号。卫星定位终端对卫星定位信号进行处理，能够获取车辆的卫星定位位置。
步骤S2：获取所述卫星定位信号从卫星到车辆的传播距离d1。
卫星定位信号包含信号的发射时间t1。卫星定位终端获取卫星定位信号的发射时间t1和接收时间t，能够获取卫星定位信号从卫星到车辆的传播距离d1，d1=c(t-t1)。所述c为卫星定位信号在空气中的传播速度。
当卫星定位信号没有受到干扰时，若卫星发射卫星定位信号时的位置为（x1，y1， z1，t1），卫星定位信号从卫星到车辆的传播距离d1，车辆接收到卫星定位信号时的位置（x， y，z，t），则d1=
Figure 739264DEST_PATH_IMAGE001
=c（t-t1），c为卫星定位信号在空气中的传播速度。 通过获取若干个卫星信号，能够获取车辆的卫星定位位置（x，y，z）。
当车辆在城市中行驶时，城市中的高层建筑等建筑物会干扰卫星定位信号，使卫星定位终端获取的卫星定位信号的传播距离d1，与车辆到卫星在发射卫星定位信号时的位置之间的距离之间存在误差，这会导致利用传播距离d1计算获取的车辆卫星定位位置不准确。因此在利用传播距离d1计算获取车辆的卫星定位位置之前，需要对传播距离d1进行修正。
步骤S3：对所述传播距离d1进行修正，得到修正传播距离d2。
在卫星定位信号容易受到干扰时，对卫星定位信号进行修正，能够提高车辆的定位精度。
在一种实施例中，如图4所示，在步骤S3之前还包括步骤S5：判断所述卫星定位信号从所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，到所述车辆的直线传播路径上是否有高层建筑阻挡；步骤S3还包括：若有所述高层建筑阻挡，则对所述传播距离d1进行修正。则对所述传播距离d1进行修正。
车辆在城市中行驶时，车辆接收的卫星定位信号容易受到城市中高层建筑的干扰，导致车辆根据卫星定位信号获取的车辆卫星定位位置不准确。理论上，卫星定位信号沿直线从卫星传播到车辆上。当车辆在以离高层建筑很近的距离行驶时，高层建筑会阻挡卫星定位信号，使车辆接收不到卫星定位信号。
当城市中的楼层较高而城市道路狭窄时，车辆在两个高层建筑之间行驶，若一卫星不处于车辆的视角范围内，则车辆接收不到从该卫星发射的呈直线传播的卫星定位信号，车辆接收到的该卫星的定位信号可能是被两边高层建筑反射后的卫星定位信号。车辆利用接收到的被高层建筑等反射物反射后的卫星定位信号，计算获取卫星定位位置时，计算获取的卫星定位位置会存在很大的位置偏差，导致车辆定位不准确。
车辆在接收到卫星定位信号之后，判断所述卫星定位信号从所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，到所述车辆的直线传播路径上是否有高层建筑阻挡，能够根据判断结果，确定是否要对根据卫星定位信号获取的传播距离d1进行修正。
若卫星定位信号从卫星在发射卫星定位信号时的位置，到所述车辆的直线传播路径上未有高层建筑阻挡，则利用传播距离d1，获取车辆的卫星定位位置。
若卫星定位信号从卫星在发射卫星定位信号时的位置，到所述车辆的直线传播路径上未有高层建筑阻挡，则对所述传播距离d1进行修正。
在一种实施例中，如图5所示，步骤S5包括步骤S51：根据所述卫星定位信号，获取所述车辆到所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置的视角β；步骤S52：获取车辆的视角范围；步骤S53：判断所述视角β是否在所述视角范围内；步骤S3还包括：若所述视角β在所述视角范围内，则对所述传播距离d1进行修正。
车辆的视角范围即为：在过车辆中心和卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与水平面垂直的平面中，车辆能够接收到的卫星定位信号的传播路径与车辆到左侧的射线之间的夹角范围。视角β大于0o小于180o。
在过车辆中心和卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与水平面垂直的平面中，若存在两分别位于车辆两侧且离车辆最近的高层建筑，该两高层建筑均高于车辆周围设定距离内其他的建筑，利用车载雷达测距仪能够检测车辆到任一高层建筑的距离。车辆中心到一侧高层建筑顶点的线段与从车辆中心向车辆同侧延伸的水平线之间的夹角为α3，车辆中心到另一侧高层建筑顶点的线段与从车辆中心向车辆一侧延伸的水平线之间的夹角为α4，则车辆的视角范围为[α3，α4]；此时，从车辆中心到卫星在发射所述卫星定位信号时的位置的线段与从车辆中心向车辆一侧延伸的水平线之间的夹角β，即为车辆到卫星的视角β。若β大于α3小于α4，则视角β在车辆的视角范围内，当卫星向车辆发射一卫星定位信号时，车辆能够接收到该卫星定位信号；否则视角β不在车辆的视角范围内，当卫星向车辆发射一卫星定位信号时，车辆接收到的该卫星定位信号会被车辆两侧的高层建筑干扰，需要对获取的该卫星定位信号从卫星在发射该卫星信号时的位置到车辆之间的传播距离进行修正。
在一种实施例中，步骤S52还包括：在过所述车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与地平面垂直的平面中，获取车辆的最小视角α1和车辆的最大视角α2，则所述车辆的视角范围为[α1，α2]；步骤S53还包括：判断所述视角β是否在所述视角范围[α1，α2]内；步骤S3还包括：若所述视角β不在所述视角范围[α1，α2]内，则对所述传播距离d1进行修正。
在一种实施例中，高层建筑包括第一高层建筑和第二高建筑；在过车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号的位置，且与地平面垂直的平面中，第一高层建筑位于所述车辆的左侧，第二高层建筑位于所述车辆的右侧。
步骤S51还包括：在过车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号的位置，且与地平面垂直的平面中，获取从所述卫星在发射所述卫星定位信号的位置与所述车辆中心之间的线段，到从所述车辆中心过所述第一高层建筑的水平射线之间的夹角β，所述夹角β即为：所述车辆到所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置的视角β。如图6所示，步骤S52包括步骤S521：利用设置在所述车辆上的车载雷达测距仪，分别获取在过车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号的位置，且与地平面垂直的平面中，所述车辆到所述第一高层建筑的距离、所述车辆到所述第一高层建筑的顶部的距离；步骤S522：利用设置在所述车辆上的车载雷达测距仪，分别获取在过车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号的位置，且与地平面垂直的平面中，所述车辆到第二高层建筑的距离、所述车辆到所述第二高层建筑的顶部的距离；步骤S523：利用所述车辆到所述第一高层建筑的距离、所述车辆到所述第一高层建筑的顶部的距离，计算获取所述车辆到所述第一高层建筑顶部的视角α1；步骤S524：利用所述车辆到所述第二高层建筑的距离、所述车辆到所述第二高层建筑的顶部的距离，计算获取所述车辆到所述第二高层建筑顶部的视角α2，则所述车辆的视角范围为[α1，α2]；步骤S53还包括：判断所述视角β是否在所述视角范围[α1，α2]内；步骤S3还包括：若所述视角β不在所述视角范围[α1，α2]内，则对所述传播距离d1进行修正。
在步骤S523中，利用所述车辆到所述第一高层建筑的距离、所述车辆到所述第一高层建筑的顶部的距离，计算获取所述车辆到所述第一高层建筑的视角α1包括：利用公式α1=arcosd3/s1，计算获取所述仰角α1；式中，所述d3为所述车辆到所述第一高层建筑的距离，所述s1为所述车辆到所述第一高层建筑的顶部的距离。
在步骤S524中，利用所述车辆到所述第二高层建筑的距离、所述车辆到所述第二高层建筑的顶部的距离，计算获取所述车辆到所述第二高层建筑的视角α2，包括：利用公式α2=180o-arcosd4/s2，计算获取所述仰角α2；式中，所述d4为所述车辆到所述第一高层建筑的距离，所述s2为所述车辆到所述第一高层建筑的顶部的距离。
在一种实施例中，第一高层建筑与第二高层建筑均位于路边。
通过判断从车辆到卫星在发射卫星定位信号时的位置的视角，是否在车辆的视角范围内，能够判断卫星定位信号从卫星在发射卫星定位信号时的位置到车辆的传播路径，是否需要修正。
在一种实施例中，所述高层建筑包括第三高层建筑，在过所述车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，在与地平面垂直的平面中，所述第三高层建筑且与所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置处于所述车辆的同一侧。
如图7所示，步骤S5包括步骤S54：获取所述车辆到所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置的仰角γ1，所述γ1大于0o小于90o；步骤S55：获取所述车辆到所述第三高层建筑的仰角γ2，所述γ2大于0o小于90o；步骤S56：判断所述仰角γ1是否小于所述仰角γ2。
步骤S3还包括：若所述仰角γ1小于所述仰角γ2，则有所述高层建筑阻挡，对所述传播距离d1进行修正。
若仰角γ1小于所述仰角γ2，则第三高层建筑位于卫星定位信号从卫星在发射该卫星定位信号的位置到车辆的直线传播路径上，需要对根据卫星定位信号获取的传播距离d1进行修正。
在一种实施例中，第三高层建筑位于路旁。
在一种实施例中，如图8所示，在步骤S55中，在过所述车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与地平面垂直的平面中，获取所述车辆到与所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置同侧的高层建筑的仰角γ2，所述γ1大于0o小于90o，包括步骤S551：利用设置在车辆上的车载雷达测距仪，测量在过所述车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与地平面垂直的平面中，从所述车辆到所述高层建筑的距离d5；步骤S552：利用所述车辆雷达测距仪，测量在过所述车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与地平面垂直的平面中，从所述车辆到所述高层建筑顶部的距离d6；步骤S553：利用所述距离d5与所述距离d6，获取所述仰角γ2。
在步骤S553中，利用距离d5与距离d6，获取仰角γ2，包括：利用公式
γ2=arcosd5/d6，获取所述仰角γ2，其中，γ2为车辆到与卫星在发射卫星定位信号时的位置同侧的高层建筑的仰角。
在一种实施例中，如图9所示，步骤S3包括步骤S31：获取所述车辆到反射所述卫星定位信号的反射物的距离d7；步骤S32：利用所述距离d7与所述传播距离d1，获取所述修正传播距离d2。
假设车辆位于反射物的前方，反射物的后方存在一个与车辆呈镜像的镜像车辆。镜像车辆与车辆相对于发射物的发射面呈镜像。
按照反射原理，卫星定位信号从卫星在发射该卫星定位信号时的位置，到车辆的传播距离d1，等于卫星定位信号从卫星在发射该卫星定位信号时的位置，到镜像车辆的传播距离。由于车辆到卫星的距离远大于车辆到镜像车辆的距离，因此镜像车辆到卫星在发射卫星定位信号时的位置的视角可近似为视角β。
在步骤S32中，利用所述距离d7与所述传播距离d1，获取所述修正传播距离d2，包括：利用公式d2=d1-2*d7*cosγ1获取所述修正传播距离d2；所述γ1为从车辆到卫星在发射所述卫星定位信号时的位置的仰角，所述d1为所述传播距离，所述d7为从所述反射物到所述车辆的距离。
步骤S4包括：根据所述修正传播距离d2，获取所述车辆的卫星定位位置。
在一种实施例中，修正传播距离d2，即为：从卫星在发射卫星定位信号时的位置到车辆之间的距离。
在一种实施例中，如图10所示，步骤S4包括步骤S41：获取卫星在发射所述卫星定位信号时的位置；步骤S42：根据所述位置与所述修正传播距离d2，获取所述车辆的卫星定位位置。
通过卫星定位信号，能够获取卫星定位信号的发射时间。根据卫星定位信号的发射时间，查询星历，能够获取发射卫星定位信号时卫星的位置。根据卫星在发射卫星定位信号时卫星的位置，与修正传播距离d2，能够获取车辆的卫星定位位置。
利用卫星在发射卫星定位信号时的位置、修正传播距离d2，获取车辆的位置定位位置，包括：获取针对多个卫星中的任一卫星，获取该卫星位置，和与该卫星位置相对应的该卫星到车辆的距离；利用已获取的任一卫星位置，与该卫星位置相对应的卫星与车辆之间的距离，卫星在发射卫星定位信号时的位置与修正传播距离d2，计算获取车辆的卫星定位位置。
本发明一实施例提供了一种提高车辆在城市中定位精度的装置，如图11所示，该装置包括接收模块01、第一获取模块02、修正模块03和第二获取模块04。
接收模块01，用于接收卫星定位信号。
在车辆行驶过程中，车辆上的卫星定位终端会不断接收到卫星发射的卫星定位信号。卫星定位终端对卫星定位信号进行处理，能够获取车辆的卫星定位位置。
第一获取模块02，用于获取所述卫星定位信号从卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，到车辆的传播距离d1。
卫星定位信号包含信号的发射时间t1。卫星定位终端获取卫星定位信号的发射时间t1和接收时间t，能够获取卫星定位信号从卫星到车辆的传播距离d1，d1=c(t-t1)。所述c为卫星定位信号在空气中的传播速度。
当卫星定位信号没有受到干扰时，若卫星发射卫星定位信号时的位置为（x1，y1，z1，t1），卫星定位信号从卫星到车辆的传播距离d1，车辆接收到卫星定位信号时的位置（x，y，z，t），则d1=
Figure 998207DEST_PATH_IMAGE002
=c（t-t1），c为卫星定位信号在空气中的传播速度。通过获取若干个卫星信号，能够获取车辆的卫星定位位置（x，y，z）。
当车辆在城市中行驶时，城市中的高层建筑等建筑物会干扰卫星定位信号，使第一获取模块02卫星定位终端获取的卫星定位信号的传播距离d1，与车辆到卫星在发射卫星定位信号时的位置之间的距离之间存在误差，这会导致利用传播距离d1计算获取的车辆卫星定位位置不准确。因此在利用传播距离d1计算获取车辆的卫星定位位置之前，需要利用修正模块03对传播距离d1进行修正。
修正模块03，用于对所述传播距离d1进行修正，得到修正传播距离d2。
在卫星定位信号容易受到干扰时，对卫星定位信号进行修正，能够提高车辆的定位精度。
在一种实施例中，如图12所示，该装置还包括判断模块05。
判断模块05，用于在对所述传播距离d1进行修正之前，判断所述卫星定位信号从所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，到所述车辆的直线传播路径上是否有高层建筑阻挡；修正模块03，还用于若有所述高层建筑阻挡，则对所述传播距离d1进行修正。则对所述传播距离d1进行修正。
车辆在城市中行驶时，车辆接收的卫星定位信号容易受到城市中高层建筑的干扰，导致车辆根据卫星定位信号获取的车辆卫星定位位置不准确。理论上，卫星定位信号沿直线从卫星传播到车辆上。当车辆在以离高层建筑很近的距离行驶时，高层建筑会阻挡卫星定位信号，使车辆接收不到卫星定位信号。
当城市中的楼层较高而城市道路狭窄时，车辆在两个高层建筑之间行驶，若一卫星不处于车辆的视角范围内，则车辆接收不到从该卫星发射的呈直线传播的卫星定位信号，车辆接收到的该卫星的定位信号可能是被两边高层建筑反射后的卫星定位信号。车辆利用接收到的被高层建筑等反射物反射后的卫星定位信号，计算获取卫星定位位置时，计算获取的卫星定位位置会存在很大的位置偏差，导致车辆定位不准确。
因此，在车辆在接收到卫星定位信号之后，利用判断模块05判断所述卫星定位信号从所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，到所述车辆的直线传播路径上是否有高层建筑阻挡，能够根据判断结果，确定是否要利用修正模块03对根据卫星定位信号获取的传播距离d1进行修正。
若根据判断模块05，卫星定位信号从卫星在发射卫星定位信号时的位置，到所述车辆的直线传播路径上未有高层建筑阻挡，则可利用传播距离d1，获取车辆的卫星定位位置。
若根据判断模块05，卫星定位信号从卫星在发射卫星定位信号时的位置，到所述车辆的直线传播路径上未有高层建筑阻挡，则对传播距离d1进行修正。
在一种实施例中，如图13所示，判断模块05包括：第一获取子模块051、第二获取子模块052、第一判断子模块053。
第一获取子模块051，用于根据所述卫星定位信号，获取所述车辆到所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置的视角β；第二获取子模块052，用于获取车辆的视角范围；第一判断子模块053，用于判断所述视角β是否在所述视角范围；修正模块03，还用于若所述视角β在所述视角范围内，则对所述传播距离d1进行修正。
车辆的视角范围即为：在过车辆中心和卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与水平面垂直的平面中，车辆能够接收到的卫星定位信号的传播路径与车辆到左侧的水平射线之间的夹角范围。视角β大于0o小于180o。
在过车辆中心和卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与水平面垂直的平面中，若存在两分别位于车辆两侧的高层建筑，该两高层建筑均高于车辆周围设定距离内其他的建筑，而利用车载雷达测距仪能够检测车辆到任一高层建筑的距离。第二获取子模块052，还用于在所述平面中获取车辆中心到一侧高层建筑顶点的线段与从车辆中心向车辆同侧延伸的水平线之间的夹角α3；在所述平面中获取车辆中心到另一侧高层建筑顶点的线段与从车辆中心向车辆一侧延伸的水平线之间的夹角α4；则车辆的视角范围为[α3，α4]。此时，第一获取子模块051在所述平面中获取的从车辆中心到卫星的线段与从车辆中心向车辆一侧延伸的水平线之间的夹角β，即为车辆到卫星的视角β。若β大于α3小于
α4，则视角β在车辆的视角范围内，当卫星向车辆发射一卫星定位信号时，车辆能够接收到该卫星定位信号；否则视角β不在车辆的视角范围内，当卫星向车辆发射一卫星定位信号时，车辆接收到的该卫星定位信号会被车辆两侧的高层建筑干扰，需要对获取的该卫星定位信号从卫星在发射该卫星信号时的位置到车辆之间的传播距离进行修正。
在一种实施例中，第二获取子模块052，还用于在过所述车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与地平面垂直的平面中，获取车辆的最小视角α1和车辆的最大视角α2，则所述车辆的视角范围为[α1，α2]；第一判断子模块053，还用于判断所述视角β是否在所述视角范围[α1，α2]内；修正模块03，还用于若所述视角β不在所述视角范围[α1，α2]内，则对所述传播距离d1进行修正。
在一种实施例中，在过车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与地平面垂直的平面中，第一高层建筑位于所述车辆的左侧，第二高层建筑位于所述车辆的右侧。
如图14所示，第二获取子模块052，还包括：第一获取单元0521、第二获取单元0522、第一计算单元0523、第二计算单元0524。
第一获取子模块051，还用于在过车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号的位置，且与地平面垂直的平面中，获取从所述卫星在发射所述卫星定位信号的位置与所述车辆中心之间的线段，到从所述车辆中心过所述第一高层建筑的水平射线之间的夹角β，所述夹角β即为：所述车辆到所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置的视角β；第一获取单元0521，用于利用设置在所述车辆上的车载雷达测距仪，分别获取在过车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号的位置，且与地平面垂直的平面中，所述车辆到所述第一高层建筑的距离、所述车辆到所述第一高层建筑的顶部的距离；第二获取单元0522，用于利用设置在所述车辆上的车载雷达测距仪，分别获取在过车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号的位置，且与地平面垂直的平面中，所述车辆到第二高层建筑的距离、所述车辆到所述第二高层建筑的顶部的距离；第一计算单元0523，用于利用所述车辆到所述第一高层建筑的距离、所述车辆到所述第一高层建筑的顶部的距离，计算获取所述车辆到所述第一高层建筑的视角α1；第二计算单元0524，用于利用所述车辆到所述第二高层建筑的距离、所述车辆到所述第二高层建筑的顶部的距离，计算获取所述车辆到所述第二高层建筑的视角α2，则所述车辆的视角范围为[α1，α2]；第一判断子模块43，还用于判断所述视角β是否在所述视角范围[α1，α2]内；修正模块03，还用于若所述视角β不在所述视角范围[α1，α2]内，则对所述传播距离d1进行修正。
第一计算单元0523利用所述车辆到所述第一高层建筑的距离、所述车辆到所述第一高层建筑的顶部的距离，计算获取所述车辆到所述第一高层建筑的视角α1包括：第一计算单元0523利用公式α1=arcosd3/s1，计算获取所述仰角α1；式中，所述d3为所述车辆到所述第一高层建筑的距离，所述s1为所述车辆到所述第一高层建筑的顶部的距离。
第二计算单元0524利用所述车辆到所述第二高层建筑的距离、所述车辆到所述第二高层建筑的顶部的距离，计算获取所述车辆到所述第二高层建筑的视角α2，包括：第二计算单元0524利用公式α2=180o-arcosd4/s2，计算获取所述仰角α2；式中，所述d4为所述车辆到所述第一高层建筑的距离，所述s2为所述车辆到所述第一高层建筑的顶部的距离。
通过利用第一判断子模块053判断从车辆到卫星在发射卫星定位信号时的位置的视角，是否在车辆的视角范围内，能够判断卫星定位信号从卫星在发射卫星定位信号时的位置到车辆的传播路径，是否需要修正。
在一种实施例中，第一高层建筑与第二高层建筑均位于路边。
在一种实施例中，所述高层建筑包括第三高层建筑，在过所述车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，在与地平面垂直的平面中，所述第三高层建筑且与所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置处于所述车辆的同一侧。
如图15所示，判断模块05包括第七获取子模块054、第八获取子模块055和第二判断子模块056。
第七获取子模块054，用于获取所述车辆到所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置的仰角γ1，所述γ1大于0o小于90o；第八获取子模块055，用于获取所述车辆到所述第三高层建筑的仰角γ2，所述γ1大于0o小于90o；第二判断子模块056，用于判断所述仰角γ1是否小于所述仰角γ2。
修正模块03，还用于若所述仰角γ1小于所述仰角γ2，则有所述高层建筑阻挡，对所述传播距离d1进行修正。
若仰角γ1小于所述仰角γ2，则第三高层建筑位于卫星定位信号从卫星在发射该卫星定位信号的位置到车辆的直线传播路径上，需要利用修正模块03对根据卫星定位信号获取的传播距离d1进行修正。
在一种实施例中，第三高层建筑位于路旁。
在一种实施例中，如图16所示，第八获取子模块055还包括第一测量单元0551、第二测量单元0552和第三计算单元0553。
第一测量单元0551，用于利用设置在车辆上的车载雷达测距仪，测量在过所述车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与地平面垂直的平面中，从所述车辆到所述高层建筑的距离d5；第二测量单元0552，用于利用所述车辆雷达测距仪，测量在过所述车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与地平面垂直的平面中，从所述车辆到所述高层建筑顶部的距离d6；第三计算单元0553，用于利用所述距离d5与所述距离d6，获取所述仰角γ2。
第三计算单元0553利用距离d5与距离d6，获取仰角γ2，包括：第三计算单元0553利用公式γ2=arcosd5/d6，获取所述仰角γ2，其中，γ2为车辆到与卫星在发射卫星定位信号时的位置同侧的高层建筑的仰角。
在一种实施例中，如图17所示，修正模块03包括第三获取子模块031、第四获取子模块032。
第三获取子模块031，用于获取所述车辆到反射所述卫星定位信号的反射物的距离d7；第四获取子模块032，用于利用所述距离d7与所述传播距离d1，获取所述修正传播距离d2。
假设车辆位于反射物的前方，反射物的后方存在一个与车辆呈镜像的镜像车辆。镜像车辆与车辆相对于发射物的发射面呈镜像。
按照反射原理，卫星定位信号从卫星在发射该卫星定位信号时的位置，到车辆的传播距离d1，等于卫星定位信号从卫星在发射该卫星定位信号时的位置，到镜像车辆的传播距离。由于车辆到卫星的距离远大于车辆到镜像车辆的距离，因此镜像车辆到卫星在发射卫星定位信号时的位置的视角可近似为视角β。
第四获取子模块032利用所述距离d7与所述传播距离d1，获取所述修正传播距离d2，包括：第四获取子模块032利用公式d2=d1-2*d7*cosγ1获取所述修正传播距离d2；所述γ1为从车辆到卫星的仰角，所述d1为所述传播距离。
第二获取模块04，用于根据所述修正传播距离d2，获取所述车辆的卫星定位位置。
在一种实施例中，修正传播距离d2，即为：从卫星在发射卫星定位信号时的位置到车辆之间的距离。
在一种实施例中，如图18所示，第二获取模块04包括第五获取子模块041、第六获取子模块042。
第五获取子模块041，用于获取卫星发射所述卫星定位信号时的位置；第六获取子模块042，用于根据所述位置与所述修正传播距离d2，获取所述车辆的卫星定位位置。
第五获取子模块041通过卫星定位信号，能够获取卫星定位信号的发射时间。根据卫星定位信号的发射时间，查询星历，能够获取发射卫星定位信号时卫星的位置。第六获取子模块042根据卫星在发射卫星定位信号时卫星的位置，与修正传播距离d2，能够获取车辆的卫星定位位置。
第六获取子模块042利用卫星在发射卫星定位信号时的位置、修正传播距离d2，获取车辆的位置定位位置，包括：第六获取子模块042获取针对多个卫星中的任一卫星，获取该卫星位置，和与该卫星位置相对应的该卫星到车辆的距离；利用已获取的任一卫星位置，与该卫星位置相对应的卫星与车辆之间的距离，卫星在发射卫星定位信号时的位置与修正传播距离d2，计算获取车辆的卫星定位位置。
请参见图19，本发明对应于上述实施例的提高车辆在城市中定位精度的方法还相应提供一种提高车辆在城市中定位精度的设备，该设备主要包括：
至少一个处理器401；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器402；其中，
所述存储器402存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器401执行，以使至少一个所述处理器401能够执行本发明实施例1中所述的方法。有关该设备的详细描述请参见实施例1，在此不再赘述。
具体地，上述处理器401可以包括中央处理器（CPU），或者特定集成电路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC），或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器402可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器402可包括硬盘驱动器（HardDiskDrive，HDD）、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线（UniversalSerialBus，USB）驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器402可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器402可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器402是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器402包括只读存储器（ROM）。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM（PROM）、可擦除PROM（EPROM）、电可擦除PROM（EEPROM）、电可改写ROM（EAROM）或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
处理器401通过读取并执行存储器402中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种提高车辆在城市中定位精度的方法。
在一个示例中，提高车辆在城市中定位精度的设备还可包括通信接口403和总线410。其中，如图19所示，处理器401、存储器402、通信接口403通过总线410连接并完成相互间的通信。
通信接口403，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线410包括硬件、软件或两者，将提高车辆在城市中定位精度的设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口（AGP）或其他图形总线、增强工业标准架构（EISA）总线、前端总线（FSB）、超传输（HT）互连、工业标准架构（ISA）总线、无限带宽互连、低引脚数（LPC）总线、存储器总线、微信道架构（MCA）总线、外围组件互连（PCI）总线、PCI-Express（PCI-X）总线、串行高级技术附件（SATA）总线、视频电子标准协会局部（VLB）总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线410可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。
另外，结合上述实施例中的提高车辆在城市中定位精度的方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种提高车辆在城市中定位精度的方法。
综上所述，本发明实施例提供的提高车辆在城市中定位精度的方法、装置、设备及存储介质，可以在获取获取卫星定位信号之后，利用数学建模的方式，依靠纯计算机算法解决了由于受到高层建筑等高层建筑物的影响，城市中的地标定位不准确等问题。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种提高车辆在城市中定位精度的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1：接收卫星定位信号；
步骤S2：获取所述卫星定位信号从卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，到车辆的传播距离d1；
在步骤S3之前还包括步骤S5：判断所述卫星定位信号从所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，到所述车辆的直线传播路径上是否有高层建筑阻挡；
在步骤S5中，判断所述卫星定位信号从所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，到所述车辆的直线传播路径上是否有高层建筑阻挡，包括：
步骤S51：根据所述卫星定位信号，获取所述车辆到所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置的视角β；
步骤S52：获取车辆的视角范围；
步骤S53：判断所述视角β是否在所述视角范围内；
步骤S3：若所述视角β不在所述视角范围内，则有所述高层建筑阻挡，对所述传播距离d1进行修正，得到修正传播距离d2；
步骤S4：根据所述修正传播距离d2，获取所述车辆的卫星定位位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高层建筑包括第三高层建筑，在过所述车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，在与地平面垂直的平面中，所述第三高层建筑与所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置处于所述车辆的同一侧；
步骤S5包括：
步骤S54：获取所述车辆到所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置的仰角γ1，所述γ1大于0o小于90o；
步骤S55：获取所述车辆到所述第三高层建筑的仰角γ2，所述γ2大于0o小于90o；
步骤S56：判断所述仰角γ1是否小于所述仰角γ2；
步骤S3还包括：若所述仰角γ1小于所述仰角γ2，则有所述高层建筑阻挡，对所述传播距离d1进行修正。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S55包括：
步骤S551：利用设置在车辆上的车载雷达测距仪，测量在过所述车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与地平面垂直的平面中，从所述车辆到所述第三高层建筑的距离d5；
步骤S552：利用所述车辆雷达测距仪，测量在过所述车辆的中心与卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，且与地平面垂直的平面中，从所述车辆到所述第三高层建筑顶部的距离d6；
步骤S553：利用所述距离d5与所述距离d6，获取所述仰角γ2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3还包括：
步骤S31：获取所述车辆到反射所述卫星定位信号的反射物的距离d7；
步骤S32：利用所述距离d7与所述传播距离d1，获取所述修正传播距离d2。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用公式d2=d1-2*d7*cosγ1获取所述修正传播距离d2；所述γ1为从所述车辆到所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置的仰角，所述d1为所述传播距离，所述d7为从所述反射物到所述车辆的距离。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4包括：
步骤S41：获取卫星在发射所述卫星定位信号时的位置；
步骤S42：根据所述位置与所述修正传播距离d2，获取所述车辆的卫星定位位置。
7.一种提高车辆在城市中定位精度的装置，其特征在于，所述装置包括：
接收模块，用于接收卫星定位信号；
第一获取模块，用于获取所述卫星定位信号从卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，到车辆的传播距离d1；
判断模块，用于在对所述传播距离d1进行修正之前，判断所述卫星定位信号从所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置，到所述车辆的直线传播路径上是否有高层建筑阻挡；
所述判断模块包括：第一获取子模块、第二获取子模块和第一判断子模块；
所述第一获取子模块，用于根据所述卫星定位信号，获取所述车辆到所述卫星在发射所述卫星定位信号时的位置的视角β；
所述第二获取子模块，用于获取车辆的视角范围；第一判断子模块053，用于判断所述视角β是否在所述视角范围；
所述第一判断子模块，用于判断所述视角β是否在所述视角范围；
修正模块，用于若所述视角β在所述视角范围内，则对所述传播距离d1进行修正，得到修正传播距离d2；
第二获取模块，用于根据所述修正传播距离d2，获取所述车辆的卫星定位位置。
8.一种提高车辆在城市中定位精度的设备，其特征在于，所述设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，
当所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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