CN113418524A - 一种定位信息处理方法、装置、计算机存储介质及终端 - Google Patents

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Abstract

本文公开一种定位信息处理方法、装置、计算机存储介质及终端，包括：车辆的里程计输出为零时，获取加速度数据；根据获取的加速度数据，确定车辆是否位于行驶的轮渡；确定车辆位于行驶的轮渡时，停止组合导航。本发明实施例通过加速度数据确定车辆是否位于行驶的轮渡，在车辆位于行驶的轮渡停止组合导航，即停止采用惯性测量装置进行导航对准，抑制了车辆位于行驶的轮渡下导航对准出现错误运动模型和速度约束；进一步的，在里程计输出大于零时，启动惯性导航对准，在车辆从行驶的轮渡中离开时快速进行组合导航，提升了用户在轮渡场景下的定位体验。

Description

一种定位信息处理方法、装置、计算机存储介质及终端
技术领域
本文涉及但不限于车载导航技术，尤指一种定位信息处理方法、装置、计算机存储介质及终端。
背景技术
精确可靠的位置服务是城市车载导航系统的首要目标，在高楼、高架桥、隧道或林荫路等复杂城市环境中，全球导航卫星系统(GNSS)信号失效；为提供更为精确可靠的定位结果，需要引入新的传感器信息进行融合。随着微机电系统的快速发展，由三轴加速度计和三轴陀螺仪组成的低成本惯性测量装置(IMU，Inertial Measurement Unit)在民用领域得到了广泛应用，在此基础上，车辆(也称车辆载体、汽车载体等)可以方便提供里程计数据(ODO，Odometre)；GNSS/IMU/ODO组合的组合导航系统(INS，integrated navigationsystem)，成为目前车载导航系统的重要组成。
组合导航系统进行组合导航主要包括以下情况：在卫星信号可用时，组合导航系统对IMU和ODO的相关误差状态进行训练；当GNSS信号失效时，组合导航系统利用车辆运动模型和里程计速度约束维持导航定位精度；车辆运动模型约束也称为非完整性约束(NHC，Non-Holonomic Constraint)，是指车辆在陆地行驶时车辆坐标系v系的右向与上向的速度为0；里程计速度约束是指车辆行驶的前向速度应该与里程计指示的速度相等；因此，获取车辆坐标系v系速度是进行正常组合导航的关键。
轮渡场景与车辆在陆地行驶情况不同，主要表现在以下两个方面：1、在轮渡行驶期间，车辆的车头方向与摆渡船的行驶方向不同，不符合车辆运动模型；2、车辆随船运动，但里程计输出均为0；由于轮渡场景与车辆在陆地行驶情况的不同，组合导航系统在轮渡行驶期间会产生错误的速度约束，定位轨迹扭曲，IMU和ODO也会因为误差状态训练异常，车辆上岸后需要较长时间才能恢复正常组合导航，影响了用户的导航体验。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供一种定位信息处理方法、装置、计算机存储介质及终端，能够提升用户的导航体验。
本发明实施例提供了一种定位信息处理方法，包括：
车辆的里程计输出为零时，获取加速度数据；
根据获取的加速度数据，确定车辆是否位于行驶的轮渡；
确定车辆位于行驶的轮渡时，停止组合导航。
在一种示例性实例中，所述停止组合导航之后，所述方法还包括：
启动所述车辆的全球导航卫星系统GNSS。
在一种示例性实例中，所述停止组合导航之后，所述方法还包括：
确定所述里程计输出是否大于零；
确定所述里程计输出大于零时，重启所述组合导航。
在一种示例性实例中，所述确定车辆是否位于行驶的轮渡，包括：
根据所述加速度数据，计算阿伦Allan方差；
计算表征所述Allan方差平滑度的标准差；
所述标准差在初始阶段收敛且收敛后两个以上轴向值大于预设门限时，确定所述车辆位于行驶的轮渡。
另一方面，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述定位信息处理方法。
再一方面，本发明实施例还提供一种终端，包括：存储器和处理器，所述存储器中保存有计算机程序；其中，
处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；
所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述定位信息处理方法。
还一方面，本发明实施例还提供一种定位信息处理的装置，包括：获取单元、确定单元和处理单元；其中，
获取单元设置为：车辆的里程计输出为零时，获取加速度数据；
确定单元设置为：根据获取的加速度数据，确定车辆是否位于行驶的轮渡；
处理单元设置为：确定车辆位于行驶的轮渡时，停止组合导航。
在一种示例性实例中，所述处理单元还设置为：
启动所述车辆的全球导航卫星系统GNSS。
在一种示例性实例中，所述处理单元还设置为：
确定所述里程计输出是否大于零；
确定所述里程计输出大于零时，重启所述组合导航。
在一种示例性实例中，所述确定单元是设置为：
根据所述加速度数据，计算阿伦Allan方差；
计算表征所述Allan方差平滑度的标准差；
所述标准差在初始阶段收敛，且收敛后标准差的两个以上轴向值大于预设门限时，确定所述车辆位于行驶的轮渡。
本申请包括：车辆的里程计输出为零时，获取加速度数据；车辆的里程计输出为零时，获取加速度数据；根据获取的加速度数据，确定车辆是否位于行驶的轮渡；确定车辆位于行驶的轮渡时，停止组合导航。本发明实施例通过加速度数据确定车辆是否位于行驶的轮渡，在车辆位于行驶的轮渡停止组合导航，即停止采用惯性测量装置进行导航对准，抑制了车辆位于行驶的轮渡下导航对准出现错误运动模型和速度约束；进一步的，在里程计输出大于零时，启动惯性导航对准，在车辆从行驶的轮渡中离开时快速进行组合导航，提升了用户在轮渡场景下的定位体验。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例定位信息处理方法的流程图；
图2为本发明实施例平滑处理的加速度示意图；
图3为本发明实施例Allan方差平滑度的标准差的示意图；
图4为本发明实施例定位信息处理装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请发明人分析发现：车辆在轮渡场景有如下特征：1、在轮渡行驶期间，IMU感知的振动远小于车辆在陆地行驶，因此基于振动的静态判决可能生效，无论卫星信号存在与否，静态约束都会将位置锁定在登船点附近；2、在轮渡行驶期间，里程计输出始终为0，由于轮渡行驶缓慢，因此无法判定里程计异常，会错误的添加里程计的速度约束，导致定位点锁定在登船点附近；3、在轮渡行驶期间，卫星指示的航向角为轮船行驶的航向而非车辆航向异常，因为机动不满足车辆的非完整性速度约束，导致IMU的相关误差状态训练异常；4、离开轮渡之后，由于IMU误差状态训练异常和车辆航向异常，组合导航系统需要较长时间才能恢复正常的组合导航。上述特征影响了需要在轮渡场景下运行的车辆的组合导航系统的正常工作，影响用户的导航体验。
图1为本发明实施例定位信息处理方法的流程图，如图1所示，包括：
步骤101、车辆的里程计输出为零时，获取加速度数据；
在一种示例性实例中，本发明实施例中的加速度数据可以包括：二轴加速度数据或三轴加速度数据。
在一种示例性示例中，加速度数据可以由组合导航系统输出；在一种示例性示例中，加速度数据可以由组合导航系统中的惯性测量装置输出。
步骤102、根据获取的加速度数据，确定车辆是否位于行驶的轮渡；
步骤103、确定车辆位于行驶的轮渡时，停止组合导航。
本发明实施例通过控制车辆在轮渡行驶过程中停止组合导航，即停止采用惯性测量装置进行导航对准，抑制了采用采用惯性测量装置进行导航对准时，轮渡行驶方向与车头方向不一致导致的错误运动模型约束。
本申请包括：车辆的里程计输出为零时，获取加速度数据；车辆的里程计输出为零时，获取加速度数据；根据获取的加速度数据，确定车辆是否位于行驶的轮渡；确定车辆位于行驶的轮渡时，停止组合导航。本发明实施例通过加速度数据确定车辆是否位于行驶的轮渡，在车辆位于行驶的轮渡停止组合导航，即停止采用惯性测量装置进行导航对准，抑制了车辆位于行驶的轮渡下导航对准出现错误运动模型和速度约束；进一步的，在里程计输出大于零时，启动惯性导航对准，在车辆从行驶的轮渡中离开时快速进行组合导航，提升了用户在轮渡场景下的定位体验。
在一种示例性实例中，停止组合导航之后，本发明实施例方法还包括：
启动车辆的全球导航卫星系统(GNSS)。
本发明实施例在停止组合导航后，通过启动GNSS也可以实现基于GNSS的定位数据的处理，减少车辆从轮渡驶离时重启系统的时间消耗；在未重启组合导航前，也可以通过由GNSS处理获得的定位数据进行导航。
在一种示例性实例中，停止组合导航之后，本发明实施例方法还包括：
确定里程计输出是否大于零；
确定里程计输出大于零时，重启组合导航。
在一种示例性实例中，本发明实施例重启组合导航包括：分别启动GNSS和惯性导航对准，确定GNSS启动且完成惯性导航对准后，进行组合导航。在一种示例性实例中，当组合导航中的GNSS处理启动状态，本发明实施例可以直接进行惯性导航对准，完成惯性导航对准后，进行组合导航。
在一种示例性实例中，本发明实施例确定车辆是否位于行驶的轮渡，包括：
根据加速度数据，计算阿伦(Allan)方差；
计算表征Allan方差平滑度的标准差；
标准差在初始阶段收敛，且收敛后标准差的两个以上轴向值大于预设门限时，确定车辆位于行驶的轮渡。
需要说明的是，本发明实施例可以基于除Allan方差以外的其他参数，例如、标准差、方差和级差等可以表征输出是否位于行驶的轮渡(平坦)的统计特征，确定车辆是否位于行驶的轮渡，Allan方差仅是本发明实施例根据加速度数据确定车辆是否位于行驶的轮渡的一个统计特征。
在一种示例性实例中，本发明实施例惯性测量装置输出的加速度数据为Acc＝[AccR AccF AccU]T，其中，Acc矩阵中的三个因式分别表示三个轴向(下标R、F和U分别表示三个轴向)的加速度；
对加速度数据进行平滑处理，得到：SumAcc＝[SumAccR SumAccF SumAccU]T；
Figure BDA0003121882030000061
图2为本发明实施例平滑处理的加速度示意图，如图2所示，包含陆地行驶的静态场景和轮渡行驶场景，其中，纵向显示的两条曲线标识两个轴向值，横坐标为3500秒(S)和5900左右的两条虚线为一个轴向值；在轮渡行驶的过程中，平滑处理后的加速度输出比静态时振荡更加明显，且呈现出周期性特征，本发明实施例周期长短与轮渡行驶的水面波浪直接关联。
提取Allan方差作为确定车辆是否位于行驶的轮渡的统计特征，相当于进行二次平滑，假设平滑窗口值为M，Allan方差为AllanAcc＝[AllanAccR AllanAccF AllanAccU]T，则有：
AllanAcci＝(SumAcci-SumAcci-1)2，i＝2,…M；
计算表征Allan方差平滑度的标准差STDAllan＝[STDAllanR STDAllanF STDAllanU]T；
Figure BDA0003121882030000071
本发明实施例预设门限可以由本领域技术人员根据经验进行设定和调整；在一种示例性实例中，预设门限可以设定为：THAllan＝[THAllanR THAllanF THAllanU]T；
如果在表征Allan方差平滑度的标准差初始阶段收敛完成时激活判决，表征Allan方差平滑度的标准差中两个以上轴向超出预设门限时，本发明实施例确定车辆处于行驶的轮渡。
图3为本发明实施例Allan方差平滑度的标准差的示意图，如图3所示，其中，纵向显示的两条曲线标识两个轴向值，横坐标为3500和5900左右的两条虚线为一个轴向值；在轮渡行驶过程中，Allan方差平滑度的标准差在初始阶段有收敛的过程，在收敛完成之后仍然存在周期行上下起伏，因此设定预设门限THAllan＝[THAllanR THAllanF THAllanU]T，如果在收敛完成后激活判决，超过两个轴向超出门限即可认定车辆处于行驶的轮渡。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述定位信息处理方法。
本发明实施例还提供一种终端，包括：存储器和处理器，存储器中保存有计算机程序；其中，
处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；
计算机程序被处理器执行时实现如上述定位信息处理方法。
图4为本发明实施例定位信息处理装置的结构框图，如图4所示，包括：获取单元401、确定单元402和处理单元403；其中，
获取单元401设置为：车辆的里程计输出为零时，获取加速度数据；
确定单元402设置为：根据获取的加速度数据，确定车辆是否位于行驶的轮渡；
处理单元403设置为：确定车辆位于行驶的轮渡时，停止组合导航。
本申请包括：车辆的里程计输出为零时，获取加速度数据；根据获取的加速度数据，确定车辆是否位于行驶的轮渡；确定车辆位于行驶的轮渡时，停止组合导航。本发明实施例通过加速度数据确定车辆是否位于行驶的轮渡，在车辆位于行驶的轮渡停止组合导航，即停止采用惯性测量装置进行导航对准，抑制了车辆位于行驶的轮渡下导航对准出现错误运动模型和速度约束；进一步的，在里程计输出大于零时，启动惯性导航对准，在车辆从行驶的轮渡中离开时快速进行组合导航，提升了用户在轮渡场景下的定位体验。
在一种示例性实例中，本发明实施例处理单元还设置为：
启动车辆的GNSS。
在一种示例性实例中，处理单元还设置为：
确定里程计输出是否大于零；
确定里程计输出大于零时，重启组合导航。
在一种示例性实例中，本发明实施例确定单元是设置为：
根据加速度数据，计算Allan方差；
计算表征Allan方差平滑度的标准差；
标准差在初始阶段收敛，且收敛后标准差的两个以上轴向值大于预设门限时，确定车辆位于行驶的轮渡。
“本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。”。

Claims (10)

1.一种定位信息处理方法，包括：
车辆的里程计输出为零时，获取加速度数据；
根据获取的加速度数据，确定车辆是否位于行驶的轮渡；
确定车辆位于行驶的轮渡时，停止组合导航。
2.根据权利要求1所述的定位信息处理方法，其特征在于，所述停止组合导航之后，所述方法还包括：
启动所述车辆的全球导航卫星系统GNSS。
3.根据权利要求1或2所述的定位信息处理方法，其特征在于，所述停止组合导航之后，所述方法还包括：
确定所述里程计输出是否大于零；
确定所述里程计输出大于零时，重启所述组合导航。
4.根据权利要求1或2所述的定位信息处理方法，其特征在于，所述确定车辆是否位于行驶的轮渡，包括：
根据所述加速度数据，计算阿伦Allan方差；
计算表征所述Allan方差平滑度的标准差；
所述标准差在初始阶段收敛，且收敛后标准差的两个以上轴向值大于预设门限时，确定所述车辆位于行驶的轮渡。
5.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～4中任一项所述的定位信息处理方法。
6.一种终端，包括：存储器和处理器，所述存储器中保存有计算机程序；其中，
处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；
所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1～4中任一项所述的定位信息处理方法。
7.一种定位信息处理装置，包括：获取单元、确定单元和处理单元；其中，
获取单元设置为：车辆的里程计输出为零时，获取加速度数据；
确定单元设置为：根据获取的加速度数据，确定车辆是否位于行驶的轮渡；
处理单元设置为：确定车辆位于行驶的轮渡时，停止组合导航。
8.根据权利要求7所述的定位信息处理装置，其特征在于，所述处理单元还设置为：
启动所述车辆的全球导航卫星系统GNSS。
9.根据权利要求7所述的定位信息处理装置，其特征在于，所述处理单元还设置为：
确定所述里程计输出是否大于零；
确定所述里程计输出大于零时，重启所述组合导航。
10.根据权利要求7～9任一项所述的定位信息处理装置，其特征在于，所述确定单元是设置为：
根据所述加速度数据，计算阿伦Allan方差；
计算表征所述Allan方差平滑度的标准差；
所述标准差在初始阶段收敛，且收敛后所述标准差的两个以上轴向值大于预设门限时，确定所述车辆位于行驶的轮渡。
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