CN111562603B - 基于航位推算的导航定位方法、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于航位推算的导航定位方法、设备及存储介质，利用实时采集车辆运行过程中的车载信息，基于采集的所述车载信息，利用姿态算法，计算实时姿态角，得到方向余弦矩阵；利用所述车载信息，判断车载诊断系统OBD中里程速度的可信度，并根据判断结果获取对应的车辆速度；利用位置精度因子和可见卫星数，判断GPS输出定位信息的可信度；根据所述GPS接收到的导航定位信息的可信度，并结合所述方向余弦矩阵以及获取的所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息；实现了借助车载航位推算的方式辅助GPS导航定位的目的，满足了不间断定位的需求。

Description

基于航位推算的导航定位方法、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及车载导航定位技术领域，特别涉及一种基于航位推算的导航定位方法、设备及存储介质。
背景技术
目前，在车载终端领域，GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位技术应用的最为广泛。虽然GPS导航定位应用简单、精确，可以提供全球全天候的实时定位导航，但是GPS信号非常容易受到周围环境的干扰；另外，由于城市楼宇密度越来越大，进一步使得GPS信号更易受到干扰，甚至在某些位置无法保证能够利用GPS来实现定位功能；比如，当车辆经过隧道、立交桥等特殊路段时，GPS信号可能由于被遮挡而导致GPS定位功能完全失效。因此，如何满足不间断的定位需求，成为车载导航定位领域亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明提供一种基于航位推算的导航定位方法、设备及存储介质，用以借助车载航位推算的方式辅助GPS导航定位，实现不间断定位的目的。
第一方面，本发明提供了一种基于航位推算的导航定位方法，所述基于航位推算的导航定位方法包括：
实时采集车辆运行过程中的车载信息，基于采集的所述车载信息，利用姿态算法，计算实时姿态角，得到方向余弦矩阵；
利用所述车载信息，判断车载诊断系统OBD中里程速度的可信度，并根据判断结果获取对应的车辆速度；
利用位置精度因子和可见卫星数，判断GPS输出定位信息的可信度；
根据所述GPS接收到的导航定位信息的可信度，并结合所述方向余弦矩阵以及获取的所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息。
其中，所述实时采集车辆运行过程中的车载信息，基于采集的所述车载信息，利用姿态算法，计算实时姿态角，得到方向余弦矩阵，包括：
实时采集车辆运行过程中包含GPS信号信息、加速度计信息和陀螺仪信息的车载信息；
基于获取的所述车载信息，采用姿态算法，根据初始姿态角计算余弦矩阵的初始值，并利用陀螺仪实时更新的数据，计算实时姿态角，获取地理坐标系与车辆载体坐标系之间的方向余弦矩阵。
其中，所述基于获取的所述车载信息，采用姿态算法，根据初始姿态角计算余弦矩阵的初始值，并利用陀螺仪实时更新的数据，计算实时姿态角，获取地理坐标系与车辆载体坐标系之间的方向余弦矩阵，包括：
基于获取的所述车载信息中的航向角信息，对GPS输出的航迹角进行初始化，得到
Figure GDA0003692545880000021
其中，
Figure GDA0003692545880000022
为航向角，GPSheading为GPS输出的航迹角信息；
利用获取的所述车载信息中的加速度计信息，对GPS输出的俯仰角和横滚角进行初始化，即：
Figure GDA0003692545880000023
Figure GDA0003692545880000024
其中，
Figure GDA0003692545880000025
为横滚角，
Figure GDA0003692545880000026
为俯仰角，fi b(i＝x,y,z)为所述车载信息中包含的三轴加速度计输出的相应信息；
对所述初始姿态角进行初始化后，根据所述初始姿态角计算方向余弦矩阵
Figure GDA0003692545880000027
利用所述车载信息中的陀螺仪信息实时更新所述方向余弦矩阵
Figure GDA0003692545880000028
计算得到实时姿态角，即：
Figure GDA0003692545880000031
Figure GDA0003692545880000032
其中，
Figure GDA0003692545880000033
为三轴陀螺仪对应输出的信息，Δt为所述陀螺仪对应的数据采样时间间隔；地理坐标系记为n系，车辆载体坐标系记为b系。
其中，所述利用所述车载信息，判断车载诊断系统OBD中里程速度的可信度，包括：
获取所述车载信息中的加速度信息，将获取的所述加速度信息与预设判断阈值进行比较，判断得到所述车载诊断系统OBD中里程速度的可信度。
其中，所述利用所述车载信息，判断车载诊断系统OBD中里程速度的可信度，并根据判断结果获取对应的车辆速度，包括：
判断所述车载诊断系统OBD获取的相邻时刻ΔT内的速度增量ΔVOBD和加速度计在同一时刻ΔT内的积分速度ΔVACC是否满足预设判断阈值对应的判断条件一：
|ΔVOBD-ΔVAcc|≥Γ；其中，Γ为打滑判断阀值，且Γ＞0；
以及所述积分速度ΔVACC是否满足预设判断阈值对应的判断条件二：
|ΔVOBD-ΔVAcc|≤Λ；其中，Λ为滑行判断阀值，且Λ>0；
若满足所述判断条件一和/或判断条件二，则采用所述加速度计获取的速度信息作为所述车辆速度，即V＝VACC；
若既不满足所述判断条件一，又不满足所述判断条件二，则采用所述车载诊断系统OBD的里程速度作为所述车辆速度，即V＝VOBD。
其中，所述利用位置精度因子和可见卫星数，判断GPS输出定位信息的可信度，包括：
调用设置的所述位置精度因子PDOP对应的预设判断阈值ThresholdPDOP以及所述可见卫星数numstar对应的预设判断阈值Thresholdnumstar；
在GPS导航定位的过程中，若GPS输出的定位信息所包含的所述位置精度因子以及所述可见卫星数同时满足：
PDOP＜ThresholdPDOP；且NumStar≥Thresholdnumstar；
则判断得出GPS本次输出的所述定位信息可信；否则，判断得出GPS本次输出的所述定位信息不可信。
其中，所述根据所述GPS接收到的导航定位信息的可信度，并结合所述方向余弦矩阵以及获取的所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息，包括：
若所述GPS接收到的所述导航定位信息可信，则将GPS接收到的导航定位信息作为所述车辆的导航定位信息；
若所述GPS接收到的所述导航定位信息不可信，则利用所述方向余弦矩阵和所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息。
其中，所述若所述GPS接收到的所述导航定位信息不可信，则利用所述方向余弦矩阵和所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息，包括：
当所述车辆速度采用加速度计获取得到对应的速度信息时，满足：
Figure GDA0003692545880000041
且Vt＝Vt-1+anΔt；
其中，gn＝[0 0 g]，g为当地重力加速度；an为当前时刻车辆加速度信息；Vt-1为所述车辆前一时刻对应的速度信息；Vt为获取的当前时刻对应的车辆速度；
Figure GDA0003692545880000042
为所述方向余弦矩阵，地理坐标系记为n系，车辆载体坐标系记为b系；
当所述车辆速度采用车载诊断系统OBD中的里程速度时，满足：
Figure GDA0003692545880000043
其中，所述VOBD为所述车载诊断系统OBD的里程速度；
根据获取得到的所述车辆速度Vt，计算得到所述车辆的定位信息Pt满足：
Pt＝Pt-1+Mpv(vt-1+vt)Δt/2；
Figure GDA0003692545880000051
其中，Pt为当前时刻位置信息，包括经度、维度和高度；Pt-1为前一时刻位置信息；h为高度信息；RMD和RND分别为利用地理信息计算的子午圈和卯酉圈对应的主曲率半径。
第二方面，本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的基于航位推算的导航定位程序，所述导航定位程序被所述处理器运行时，执行所述的基于航位推算的导航定位方法。
第三方面，本发明还提供了一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有导航定位程序，所述导航定位程序可以被一个或者多个处理器执行，以实现所述的基于航位推算的导航定位方法的步骤。
本发明一种基于航位推算的导航定位方法、设备及存储介质，利用实时采集车辆运行过程中的车载信息，基于采集的所述车载信息，利用姿态算法，计算实时姿态角，得到方向余弦矩阵；利用所述车载信息，判断车载诊断系统OBD中里程速度的可信度，并根据判断结果获取对应的车辆速度；利用位置精度因子和可见卫星数，判断GPS输出定位信息的可信度；根据所述GPS接收到的导航定位信息的可信度，并结合所述方向余弦矩阵以及获取的所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息；实现了借助车载航位推算的方式辅助GPS导航定位的目的，满足了不间断定位的需求。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明基于航位推算的导航定位方法的一种实施方式的流程示意图。
图2是本发明电子设备的一种实施方式的内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种基于航位推算的导航定位方法、设备及存储介质，用以借助车载航位推算的方式辅助GPS导航定位，满足不间断定位的需求。本发明实施例中，航位推算(Dead Rocking，DR)可以理解为：是一种依靠自身传感器测量值实现定位的自主导航技术，主要利用载体运动方向和速度进行推算，从而实现定位功能。在车载条件下，利用惯性传感器(比如陀螺仪)获取车辆的角速度信息，进而计算并获取车辆的运动方向信息，同时可以利用车辆的里程计信息获取车辆速度，实现导航定位信息的计算和获取。这种处理方式简单高效、对处理器要求低，通过对GPS可信度的判断来获取GPS判断的信号盲区，基于惯性传感器短时精度可信度高的特点，辅助判断车辆里程速度的可信度，利用惯性传感器对应的加速度信息和车载诊断系统(On Board Diagnostics，OBD)接口获取的里程速度信息，满足了在GPS信号弱而无法实时定位以及GPS信号盲区等应用场景下提供持续可靠的车辆轨迹信息的需求。
如图1所示，图1是本发明基于航位推算的导航定位方法的一种实施方式的流程示意图。本发明一种基于航位推算的导航定位方法可以实施为如下步骤S10-S40：
步骤S10、实时采集车辆运行过程中的车载信息，基于采集的所述车载信息，利用姿态算法，计算实时姿态角，得到方向余弦矩阵。
本发明实施例中，实时采集车辆运行过程中的车载信息包括但不限于：GPS信号信息、加速度计信息和陀螺仪信息的车载信息。利用采集的上述车载信息，按照姿态算法，完成姿态角的初始化和实时计算，获取地理坐标系(记为n系)和车辆载体坐标系(记为b系)之间的方向余弦矩阵
Figure GDA0003692545880000071
比如，根据获取的所述车载信息，采用姿态算法，根据初始姿态角计算余弦矩阵的初始值，再根据陀螺仪实时更新的数据，计算实时姿态角，从而获取地理坐标系n系与车辆载体坐标系b系之间的方向余弦矩阵
Figure GDA0003692545880000072
步骤S20、利用所述车载信息，判断车载诊断系统OBD中里程速度的可信度，并根据判断结果获取对应的车辆速度。
获取所述车载信息中的加速度信息，将获取的所述加速度信息与预设判断阈值进行比较，进而得到所述车载诊断系统OBD中里程速度的可信度。比如，车辆在行驶过程中可能会出现打滑或滑行，此时，OBD获取的里程速度信息将不准确，比如在车辆实际打滑时，OBD获取得到的里程速度将大于实际车辆速度；而车辆在滑行时则正好相反，即OBD获取得到的里程速度将小于实际车辆速度。由于加速度计对应的信息更新频率高，且在短时间内该加速度积分得到的速度具有较高的可信度，因此，在OBD速度更新过程中(比如车辆滑行或者车辆打滑的情况下)，可以利用加速度计中加速度信息积分得到的速度信息，来辅助判断OBD中的里程速度是否异常。若判断出OBD中的里程速度异常，则得出OBD中的里程速度不可信；若判断出OBD中的里程速度正常，则得出OBD中的里程速度是可信的。
步骤S30、利用位置精度因子和可见卫星数，判断GPS输出定位信息的可信度。
在GPS导航定位中，位置精度因子(Position Dilution Of Precision，PDOP)可以衡量观测卫星的空间分布对定位精度的影响，该位置精度因子对应的数字越小，则表征该GPS导航定位的精度越高。同时，可观测到的卫星数量也能够表征定位信息的质量，可观测到的卫星数量越多，则表征该GPS导航定位的精度越高。因此，本发明实施例中，可以通过设置PDOP的阀值ThresholdPDOP以及可见卫星数Thresholdnumstar来实现对GPS定位信息可信度判断。
比如，在一个具体的应用场景中，调用设置的所述位置精度因子PDOP对应的预设判断阈值ThresholdPDOP以及所述可见卫星数numstar对应的预设判断阈值Thresholdnumstar；在GPS导航定位的过程中，若GPS输出的定位信息所包含的所述位置精度因子以及所述可见卫星数同时满足：PDOP＜ThresholdPDOP；且NumStar≥Thresholdnumstar；则判断得出GPS本次输出的所述定位信息可信。若PDOP≥ThresholdPDOP和/或：numstar＜Thresholdnumstar，则判断得出GPS本次输出的所述定位信息不可信。
步骤S40、根据所述GPS接收到的导航定位信息的可信度，并结合所述方向余弦矩阵以及获取的所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息。
当GPS接收到的导航定位信息满足可信度要求时，直接将GPS输出的导航定位信息作为最终的导航定位信息。当GPS接收到的导航定位信息不可信时，利用余弦矩阵
Figure GDA0003692545880000081
和车辆前一时刻速度信息Vt-1计算位置信息。
比如，在一个具体的应用场景中，当GPS接收到的所述导航定位信息不可信时，利用所述方向余弦矩阵和所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息，可以按照如下方式实施：
当所述车辆速度采用加速度计获取得到对应的速度信息时，满足：
Figure GDA0003692545880000082
且Vt＝Vt-1+anΔt；其中，gn＝[0 0 g]，g为当地重力加速度；an为当前时刻车辆加速度信息；Vt-1为所述车辆前一时刻对应的速度信息；Vt为获取的当前时刻对应的车辆速度；
Figure GDA0003692545880000083
为所述方向余弦矩阵，地理坐标系记为n系，车辆载体坐标系记为b系。
当所述车辆速度采用车载诊断系统OBD中的里程速度时，满足：
Figure GDA0003692545880000084
其中，所述VOBD为所述车载诊断系统OBD的里程速度。
根据获取得到的所述车辆速度Vt，计算得到所述车辆的定位信息Pt满足：
Pt＝Pt-1+Mpv(vt-1+vt)Δt/2；
Figure GDA0003692545880000091
其中，Pt为当前时刻位置信息，包括经度、维度和高度；Pt-1为前一时刻位置信息；h为高度信息；RMD和RND分别为利用地理信息计算的子午圈和卯酉圈对应的主曲率半径。
在一个实施例中，图1所述实施例的骤S10中，基于获取的所述车载信息，采用姿态算法，根据初始姿态角计算余弦矩阵的初始值，并利用陀螺仪实时更新的数据，计算实时姿态角，获取地理坐标系与车辆载体坐标系之间的方向余弦矩阵，可以按照如下方式实现：
基于获取的所述车载信息中的航向角信息，对GPS输出的航迹角进行初始化，得到
Figure GDA0003692545880000092
其中，
Figure GDA0003692545880000093
为航向角，GPSheading为GPS输出的航迹角信息。利用获取的所述车载信息中的加速度计信息，对GPS输出的俯仰角和横滚角进行初始化，即：
Figure GDA0003692545880000094
以及
Figure GDA0003692545880000095
其中，
Figure GDA0003692545880000096
为横滚角，
Figure GDA0003692545880000097
为俯仰角，fi b(i＝x,y,z)为所述车载信息中包含的三轴加速度计输出的相应信息。
对所述初始姿态角进行初始化后，根据所述初始姿态角计算方向余弦矩阵
Figure GDA0003692545880000098
其中，地理坐标系记为n系，车辆载体坐标系记为b系。利用所述车载信息中的陀螺仪信息实时更新所述方向余弦矩阵
Figure GDA0003692545880000099
计算得到实时姿态角，即：
Figure GDA00036925458800000910
且
Figure GDA00036925458800000911
其中，
Figure GDA00036925458800000912
为三轴陀螺仪对应输出的信息，Δt为所述陀螺仪对应的数据采样时间间隔。
在一个实施例中，图1所述实施例的骤S20中，利用所述车载信息，判断车载诊断系统OBD中里程速度的可信度，并根据判断结果获取对应的车辆速度，可以按照如下方式实现：在OBD速度更新过程中，利用加速度计信息获得的速度信息，来辅助判断OBD里程速度是否异常。
比如，可以判断所述车载诊断系统OBD获取的相邻时刻ΔT内的速度增量ΔVOBD和加速度计在同一时刻ΔT内的积分速度ΔVACC是否满足预设判断阈值对应的判断条件一：|ΔVOBD-ΔVAcc|≥Γ；其中，Γ为打滑判断阀值，且Γ＞0。以及：所述积分速度ΔVACC是否满足预设判断阈值对应的判断条件二：|ΔVOBD-ΔVAcc|≤Λ；其中，Λ为滑行判断阀值，且Λ>0。若满足所述判断条件一和/或判断条件二，则采用所述加速度计获取的速度信息作为所述车辆速度，即V＝VACC；若既不满足所述判断条件一，又不满足所述判断条件二，则采用所述车载诊断系统OBD的里程速度作为所述车辆速度，即V＝VOBD。
本发明基于航位推算的导航定位方法，利用实时采集车辆运行过程中的车载信息，基于采集的所述车载信息，利用姿态算法，计算实时姿态角，得到方向余弦矩阵；利用所述车载信息，判断车载诊断系统OBD中里程速度的可信度，并根据判断结果获取对应的车辆速度；利用位置精度因子和可见卫星数，判断GPS输出定位信息的可信度；根据所述GPS接收到的导航定位信息的可信度，并结合所述方向余弦矩阵以及获取的所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息；实现了借助车载航位推算的方式辅助GPS导航定位的目的，满足了不间断定位的需求。
本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备可以按照图1所述的基于航位推算的导航定位方法来实现不间断定位的目的。如图2所示，图2是本发明电子设备的一种实施方式的内部结构示意图。
在本实施例中，电子设备1可以是PC(Personal Computer，个人电脑)，也可以是智能手机、平板电脑、便携计算机等终端设备。该电子设备1至少包括存储器11、处理器12、通信总线13以及网络接口14。
其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是电子设备1的内部存储单元，例如该电子设备1的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备1的外部存储设备，例如电子设备1上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器11还可以既包括电子设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备1的应用软件及各类数据，例如导航定位程序01的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行导航定位程序01等。
通信总线13用于实现这些组件之间的连接通信。
网络接口14可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)，通常用于在该电子设备1与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该电子设备1还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图2仅示出了具有组件11-14以及导航定位程序01的电子设备1，本领域技术人员可以理解的是，图2示出的结构并不构成对电子设备1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
基于图1实施例的描述，在图2所示的电子设备1实施例中，存储器11中存储有导航定位程序01；所述存储器11上存储的导航定位程序01可在所述处理器12上运行，所述导航定位程序01被所述处理器12运行时实现如下步骤：
实时采集车辆运行过程中的车载信息，基于采集的所述车载信息，利用姿态算法，计算实时姿态角，得到方向余弦矩阵；
利用所述车载信息，判断车载诊断系统OBD中里程速度的可信度，并根据判断结果获取对应的车辆速度；
利用位置精度因子和可见卫星数，判断GPS输出定位信息的可信度；
根据所述GPS接收到的导航定位信息的可信度，并结合所述方向余弦矩阵以及获取的所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息。
本发明电子设备具体实施方式与上述基于航位推算的导航定位方法各实施例的实施原理基本相同，在此不作累述。
此外，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有导航定位程序，所述导航定位程序可以被一个或者多个处理器执行，以实现图1所述的基于航位推算的导航定位方法的步骤。
本发明计算机可读存储介质具体实施方式与上述基于航位推算的导航定位方法各实施例的实施原理基本相同，在此不作累述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于航位推算的导航定位方法，其特征在于，所述基于航位推算的导航定位方法包括：
实时采集车辆运行过程中的车载信息，基于采集的所述车载信息，利用姿态算法，计算实时姿态角，得到方向余弦矩阵；
利用所述车载信息，判断车载诊断系统OBD中里程速度的可信度，并根据判断结果获取对应的车辆速度；
利用位置精度因子和可见卫星数，判断GPS输出定位信息的可信度；
根据所述GPS接收到的导航定位信息的可信度，并结合所述方向余弦矩阵以及获取的所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息，其中，若所述GPS接收到的所述导航定位信息不可信，则利用所述方向余弦矩阵和所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息；
所述若所述GPS接收到的所述导航定位信息不可信，则利用所述方向余弦矩阵和所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息，包括：
当所述车辆速度采用加速度计获取得到对应的速度信息时，满足：
Figure FDA0003735015820000011
且Vt＝Vt-1+anΔt；
其中，gn＝[0 0 g]，g为当地重力加速度；an为当前时刻车辆加速度信息；Vt-1为所述车辆前一时刻对应的速度信息；Vt为获取的当前时刻对应的车辆速度；
Figure FDA0003735015820000012
为所述方向余弦矩阵，地理坐标系记为n系，车辆载体坐标系记为b系；
当所述车辆速度采用车载诊断系统OBD中的里程速度时，满足：
Figure FDA0003735015820000013
其中，所述VOBD为所述车载诊断系统OBD的里程速度；
根据获取得到的所述车辆速度Vt，计算得到所述车辆的定位信息Pt满足：
Pt＝Pt-1+Mpv(vt-1+vt)Δt/2；
Figure FDA0003735015820000021
其中，Pt为当前时刻位置信息，包括经度、维度和高度；Pt-1为前一时刻位置信息；h为高度信息；RMD和RND分别为利用地理信息计算的子午圈和卯酉圈对应的主曲率半径。
2.如权利要求1所述的基于航位推算的导航定位方法，其特征在于，所述实时采集车辆运行过程中的车载信息，基于采集的所述车载信息，利用姿态算法，计算实时姿态角，得到方向余弦矩阵，包括：
实时采集车辆运行过程中包含GPS信号信息、加速度计信息和陀螺仪信息的车载信息；
基于获取的所述车载信息，采用姿态算法，根据初始姿态角计算余弦矩阵的初始值，并利用陀螺仪实时更新的数据，计算实时姿态角，获取地理坐标系与车辆载体坐标系之间的方向余弦矩阵。
3.如权利要求2所述的基于航位推算的导航定位方法，其特征在于，所述基于获取的所述车载信息，采用姿态算法，根据初始姿态角计算余弦矩阵的初始值，并利用陀螺仪实时更新的数据，计算实时姿态角，获取地理坐标系与车辆载体坐标系之间的方向余弦矩阵，包括：
基于获取的所述车载信息中的航向角信息，对GPS输出的航迹角进行初始化，得到
Figure FDA0003735015820000022
其中，
Figure FDA0003735015820000023
为航向角，GPSheading为GPS输出的航迹角信息；
利用获取的所述车载信息中的加速度计信息，对GPS输出的俯仰角和横滚角进行初始化，即：
Figure FDA0003735015820000024
Figure FDA0003735015820000031
其中，
Figure FDA0003735015820000032
为横滚角，
Figure FDA0003735015820000033
为俯仰角，fi b(i＝x,y,z)为所述车载信息中包含的三轴加速度计输出的相应信息；
对所述初始姿态角进行初始化后，根据所述初始姿态角计算方向余弦矩阵
Figure FDA0003735015820000034
利用所述车载信息中的陀螺仪信息实时更新所述方向余弦矩阵
Figure FDA0003735015820000035
计算得到实时姿态角，即：
Figure FDA0003735015820000036
Figure FDA0003735015820000037
其中，
Figure FDA0003735015820000038
为三轴陀螺仪对应输出的信息，Δt为所述陀螺仪对应的数据采样时间间隔；地理坐标系记为n系，车辆载体坐标系记为b系。
4.如权利要求1至3任一项所述的基于航位推算的导航定位方法，其特征在于，所述利用所述车载信息，判断车载诊断系统OBD中里程速度的可信度，包括：
获取所述车载信息中的加速度信息，将获取的所述加速度信息与预设判断阈值进行比较，判断得到所述车载诊断系统OBD中里程速度的可信度。
5.如权利要求4所述的基于航位推算的导航定位方法，其特征在于，所述利用所述车载信息，判断车载诊断系统OBD中里程速度的可信度，并根据判断结果获取对应的车辆速度，包括：
判断所述车载诊断系统OBD获取的相邻时刻ΔT内的速度增量ΔVOBD和加速度计在同一时刻ΔT内的积分速度ΔVACC是否满足预设判断阈值对应的判断条件一：
|ΔVOBD-ΔVAcc|≥Γ；其中，Γ为打滑判断阀值，且Γ＞0；
以及所述积分速度ΔVACC是否满足预设判断阈值对应的判断条件二：
|ΔVOBD-ΔVAcc|≤Λ；其中，Λ为滑行判断阀值，且Λ>0；
若满足所述判断条件一和/或判断条件二，则采用所述加速度计获取的速度信息作为所述车辆速度，即V＝VACC；
若既不满足所述判断条件一，又不满足所述判断条件二，则采用所述车载诊断系统OBD的里程速度作为所述车辆速度，即V＝VOBD。
6.如权利要求1至3任一项所述的基于航位推算的导航定位方法，其特征在于，所述利用位置精度因子和可见卫星数，判断GPS输出定位信息的可信度，包括：
调用设置的所述位置精度因子PDOP对应的预设判断阈值ThresholdPDOP以及所述可见卫星数numstar对应的预设判断阈值Thresholdnumstar；
在GPS导航定位的过程中，若GPS输出的定位信息所包含的所述位置精度因子以及所述可见卫星数同时满足：
PDOP＜ThresholdPDOP；且NumStar≥Thresholdnumstar；
则判断得出GPS本次输出的所述定位信息可信；否则，判断得出GPS本次输出的所述定位信息不可信。
7.如权利要求1至3任一项所述的基于航位推算的导航定位方法，其特征在于，所述根据所述GPS接收到的导航定位信息的可信度，并结合所述方向余弦矩阵以及获取的所述车辆速度，实时计算并获取所述车辆的定位信息，包括：
若所述GPS接收到的所述导航定位信息可信，则将GPS接收到的导航定位信息作为所述车辆的导航定位信息。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的基于航位推算的导航定位程序，所述导航定位程序被所述处理器运行时，执行如权利要求1至7中任一项所述的基于航位推算的导航定位方法。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有导航定位程序，所述导航定位程序可以被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至7中任一项所述的基于航位推算的导航定位方法的步骤。
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