CN115328893A - 数据处理方法、装置、设备及计算机存储介质 - Google Patents

数据处理方法、装置、设备及计算机存储介质 Download PDF

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CN115328893A CN202110510712.8A CN202110510712A CN115328893A CN 115328893 A CN115328893 A CN 115328893A CN 202110510712 A CN202110510712 A CN 202110510712A CN 115328893 A CN115328893 A CN 115328893A
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positioning data
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navigation satellite
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王力
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Qianxun Spatial Intelligence Inc
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Abstract

本公开公开了一种数据处理方法、装置、设备及计算机存储介质，先通过对第一融合定位数据和第一GNSS数据的进行丢帧检测，得到未丢帧的可靠定位数据，根据标准输出时刻进行数据对齐，得到对应标准输出时刻的第一定位数据用于数据筛选，并从第一定位数据中筛选出更可靠的第二定位数据输出。这样在组合导航系统的高频结果输出过程中，可以应对数据丢帧的故障，并对没有丢帧的数据进行比较筛选，输出其中最为可靠的定位数据，保障车载终端中组合导航系统在高频结果输出情况下的连续性和完好性，提高车载终端的组合导航的可靠性。

Description

数据处理方法、装置、设备及计算机存储介质
技术领域
本公开属于导航技术领域，尤其涉及一种数据处理方法、装置、设备及计算机存储介质。
背景技术
全球卫星导航系统(GNSS，Global Navigation Satellite System)和捷联惯性导航系统(SINS，Strapdown Inertial Navigation System)具有很强的优势互补的特点，两者组成的GNSS/SINS组合导航系统在车载导航应用中被广泛使用。随着自动驾驶、智能车载IOT等应用的大规模快速发展，对上述组合导航系统输出结果的频率、连续性和完好性的要求也更高。
但是在实际应用过程中，组合导航系统的GNSS信号或SINS数据容易丢帧或发生错误，进而导致组合导航系统的输出结果产生偏差。而当组合导航系统的输出结果偏差时，会对下游应用产生不可预知的风险。
发明内容
本公开实施例提供一种数据处理方法、装置、设备及计算机存储介质，通过数据筛选，得到更为可靠的定位数据，进而能够利于提高车载终端在组合导航应用过程中的可靠性。
一方面，本公开实施例提供一种数据处理方法，应用于车载终端，方法包括：
获取第一融合定位数据和第一全球导航卫星系统GNSS数据；
根据第一融合定位数据中的第一时间信息和第一全球导航卫星系统GNSS数据中的第二时间信息，进行丢帧检测，并得到未丢帧的第二融合定位数据和/或未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据；
将第二融合定位数据和/或第二全球导航卫星系统GNSS数据，根据标准输出时刻进行数据对齐，得到标准输出时刻对应的第一定位数据；标准输出时刻是根据预设输出频率确定的数据输出时刻；第一定位数据中包括对齐到标准输出时刻的第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据；
将第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据，按照预设的筛选策略进行数据筛选，得到第二定位数据并输出。
在一些实施例中，将第二融合定位数据和/或第二全球导航卫星系统GNSS数据，根据标准输出时刻进行数据对齐，包括以下至少一项：
将第二融合定位数据的时间信息与标准输出时刻进行时间对齐，并根据标准输出时刻对第二融合定位数据进行插值计算，得到对应标准输出时刻的第三融合定位数据；
将与标准输出时刻对齐的第二全球导航卫星系统GNSS数据，确定为第三全球导航卫星系统GNSS数据。
在一些实施例中，将第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据，按照预设的筛选策略进行数据筛选，得到第二定位数据并输出，包括以下至少一项：
当第一定位数据包含第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据中的之一时，将对应的第三融合定位数据或第三全球导航卫星系统GNSS数据确定为第一数据筛选结果，并将第一数据筛选结果作为第二定位数据输出；
当第一定位数据包含第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据时，对第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选，得到第二数据筛选结果并将第二数据筛选结果作为第二定位结果输出。
在一些实施例中，对第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选，包括：
将第三融合定位数据与第三全球导航卫星系统GNSS数据作差，得到水平位置差值和垂向位置差值；
当水平位置差值和垂向位置差值均小于预设位置阈值，且第三全球导航卫星系统GNSS数据满足第一预设条件时，将第三全球导航卫星系统GNSS数据确定为第二数据筛选结果；
当水平位置差值和垂向位置差值均小于预设位置阈值，且第三全球导航卫星系统GNSS数据不满足第一预设条件时，将第三融合定位数据确定为第二数据筛选结果。
在一些实施例中，对第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选，还包括：
当水平位置差值和/或垂向位置差值大于预设位置阈值时，获取第一定位数据对应的上一历元的第二定位数据；
按照预设的速度模型，将上一历元的第二定位数据向标准输出时刻进行外推，得到外推位置数据；
将外推位置数据、第三融合定位数据以及第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选，得到第二数据筛选结果。
在一些实施例中，按照预设的速度模型，将上一历元的第二定位数据向标准输出时刻进行外推，得到外推位置数据，包括：
以车载终端获取的里程计速度值，或者以第三融合定位数据中的速度值在预设速度区间内的平均水平速度值，对上一历元的第二定位数据进行水平方向外推，得到对应标准输出时刻的外推水平位置；
以上一历元的第二定位数据中对应的垂向速度值，对上一历元的第二定位数据进行垂向外推，得到对应标准输出时刻的外推垂向位置；
将外推水平位置和外推垂向位置确定为外推位置数据。
在一些实施例中，将外推位置数据、第三融合定位数据以及第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选，得到第二数据筛选结果，包括：
将外推位置数据分别与第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据作差，对应得到第一组位置差值和第二组位置差值；
比较第一组位置差值和第二组位置差值的大小，将较小的一组所对应的第三融合定位数据或第三全球导航卫星系统GNSS数据，确定为第二数据筛选结果。
在一些实施例中，在将较小的一组所对应的第三融合定位数据或第三全球导航卫星系统GNSS数据，确定为第二数据筛选结果之后，方法还包括：
根据第二数据筛选结果与外推位置数据的位置差值，通过预设的置信度调整模型确定对应的置信度调节因子，
通过置信度调节因子调整第二数据筛选结果，得到第三定位数据。
在一些实施例中，根据第一融合定位数据中的第一时间信息和第一全球导航卫星系统GNSS数据中的第二时间信息，进行丢帧检测，并得到未丢帧的第二融合定位数据和/或未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据，包括：
将第一时间信息，与第二时间信息对应的上一历元全球导航卫星系统GNSS数据的第三时间信息作差，得到第一时间差值；
当第一时间差值满足第二预设条件时，确定第一全球导航卫星系统GNSS数据丢帧；且当不满足第二预设条件时，将第一全球导航卫星系统GNSS数据确定为未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据；
当第一时间差值满足第三预设条件时，确定第一融合定位数据丢帧；且当不满足第三预设条件时，将第一融合定位数据确定为未丢帧的第二融合定位数据。
在一些实施例中，第二预设条件包括：第一时间差值为正值，且第一时间差值的绝对值超过预设输出频率对应输出间隔的N倍时长；
第三预设条件包括：第一时间差值为负值，且第一时间差值的绝对值超过预设输出频率对应输出间隔的N倍时长。
另一方面，本公开实施例提供了一种数据处理装置，装置包括：
获取模块，用于获取第一融合定位数据和第一全球导航卫星系统GNSS数据；
检测模块，用于根据第一融合定位数据中的第一时间信息和第一全球导航卫星系统GNSS数据中的第二时间信息，进行丢帧检测，并得到未丢帧的第二融合定位数据和/或未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据；；
对齐模块，用于将第二融合定位数据和/或第二全球导航卫星系统GNSS数据，根据标准输出时刻进行数据对齐，得到标准输出时刻对应的第一定位数据；标准输出时刻是根据预设输出频率确定的数据输出时刻；第一定位数据中包括对齐到标准输出时刻的第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据；
筛选输出模块，用于将第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据，按照预设的筛选策略进行数据筛选，得到第二定位数据并输出。
再一方面，本公开实施例提供了一种数据处理设备，设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；
处理器执行计算机程序指令时实现一方面任意实施例的数据处理方法的步骤。
再一方面，本公开实施例提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现一方面任意实施例的数据处理方法的步骤。
本公开实施例的数据处理方法、装置、设备及计算机存储介质，先通过对第一融合定位数据和第一GNSS数据的进行丢帧检测，得到未丢帧的可靠定位数据，根据标准输出时刻进行数据对齐，得到对应标准输出时刻的第一定位数据用于数据筛选，并从第一定位数据中筛选出更可靠的第二定位数据输出。这样在组合导航系统的高频结果输出过程中，可以应对数据丢帧的故障，并对没有丢帧的数据进行比较筛选，输出其中最为可靠的定位数据，保障车载终端中组合导航系统在高频结果输出情况下的连续性和完好性，提高车载终端的组合导航的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对本公开实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开一个实施例提供的数据处理方法的流程示意图；
图2是本公开一个具体实施例提供的数据处理方法的流程示意图；
图3是本公开一个示例中的数据处理方法的流程示意图；
图4是本公开另一个具体实施例提供的数据处理方法的流程示意图；
图5是本公开另一个示例中的数据处理方法的流程示意图；
图6A是本公开再一个示例中的数据处理方法的流程示意图；
图6B是本公开又一示例中的数据处理方法的流程示意图；
图7是本公开又一个具体实施例中的数据处理方法的流程示意图；
图8是本公开另一个实施例提供的数据处理装置的结构示意图；
图9是本公开又一个实施例提供的数据处理设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本公开的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本公开进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本公开，而不是限定本公开。对于本领域技术人员来说，本公开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公开的示例来提供对本公开更好的理解。
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。
全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)和捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation System，SINS)具有很强的优势互补的特点，两者组成的GNSS/SINS组合导航系统在车载导航应用中被广泛使用。在车载组合导航应用中，GNSS/SINS组合导航系统能够进一步融合车辆自带的轮速等信息，得到更精确的融合定位数据，以提供更精准的位置信息。
但在实际应用过程中，特别是城市复杂环境下，一方面，GNSS容易受复杂环境(如地形遮挡)的影响而缺失数据、或者产生粗差和错误结果；另一方面，SINS由于得不到观测更新(即不能与GNSS数据融合)或者融合了错误的GNSS观测信息从而导致结果产生偏差。同时，在常规组合导航系统的融合框架中，由于传感器(如惯性测量单元IMU))丢帧等因素的影响，组合导航系统会出现无法及时输出结果的问题，从而对下游应用产生不可预知的风险。
为了解决现有技术问题，本公开实施例提供了一种数据处理方法、装置、设备及计算机存储介质。下面首先对本公开实施例所提供的数据处理方法进行介绍。
图1示出了本公开一个实施例提供的数据处理方法的流程示意图。如图1所示，该方法应用于车载终端，该方法包括：
S101：获取第一融合定位数据和第一全球导航卫星系统GNSS数据；
S102：根据第一融合定位数据中的第一时间信息和第一全球导航卫星系统GNSS数据中的第二时间信息，进行丢帧检测，并得到未丢帧的第二融合定位数据和/或未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据；
S103：将第二融合定位数据和/或第二全球导航卫星系统GNSS数据，根据标准输出时刻进行数据对齐，得到标准输出时刻对应的第一定位数据；标准输出时刻是根据预设输出频率确定的数据输出时刻；第一定位数据中包括对齐到标准输出时刻的第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据；
S104：将第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据，按照预设的筛选策略进行数据筛选，得到第二定位数据并输出。
本公开实施例中，第一融合定位数据和第一全球导航卫星系统GNSS数据分别属于不同的数据来源，两种数据同时缺失或错误的可能性较小；因此本实施例先通过对第一融合定位数据和第一GNSS数据的进行丢帧检测，得到未丢帧的第二融合定位数据和/或未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据，并根据标准输出时刻进行数据对齐，得到对应标准输出时刻的第一定位数据。然后从第一定位数据中筛选出更可靠的第二定位数据输出。这样在组合导航系统的高频结果输出过程中，可以检测出数据丢帧的故障，并对没有丢帧的数据进行比较筛选，输出其中最为可靠的定位数据，保障车载终端中组合导航系统在高频结果输出情况下的连续性和完好性，提高车载终端的组合导航的可靠性。
在一个具体实施例中，步骤S101.获取第一融合定位数据和第一全球导航卫星系统GNSS数据，具体可以包括：
获取至少由惯导数据和全球定位卫星系统GNSS数据融合得到的第一融合定位数据；以及
获取至少包括第二时间信息的第一全球导航卫星系统GNSS数据。
通常，车载终端在车辆运行过程中，会持续获取GNSS数据和SINS数据和里程计的轮速信息。车载终端基于获取的上述至少三种异源数据，会先进行时间更新和观测更新。
其中时间更新过程中，主要使用SINS数据进行机械编排并进行状态预报，得到初步的定位结果，然后基于初步的定位结果可以进入到观测更新。在观测更新过程中，利用当前获取的GNSS数据或里程计数据对上述时间更新的结果进行滤波更新，得到上述第一融合定位数据。
当GNSS数据、SINS数据以及里程计的轮速信息中有数据丢帧或有数据错误时，三种数据中的部分或全部仍会完成融合，但得到的融合定位数据不完全可靠。因此本实施例中，车载终端获取第一融合定位数据进行后续丢帧检测。
本实施例中，使GNSS接收机按照预设采样率(比如10Hz)输出伪距、相位等原始观测值，并在完全失锁的场景下输出包含时标的空数据包(即只包含时间信息的GNSS数据包)。本实施例中的车载终端接收GNSS接收机发送的数据包(也即第一全球导航卫星系统GNSS数据)后，会对该数据包进行丢帧检测，以确定数据包是否丢帧。
可以理解的是，本实施例中，车载终端对第一全球导航卫星系统GNSS数据的获取和对第一融合定位数据的获取，是两个不同的进程。对应的，用于融合第一融合定位数据的全球定位卫星系统GNSS数据，与上述第一全球导航卫星系统GNSS数据是两个进程中的不同数据。
并且，由于融合定位数据的计算相对于GNSS数据的解算，耗时更短，本实施例中，观测更新后的融合定位数据先在数据缓存区进行缓存。当执行步骤S101时，从数据缓存区获取最新缓存的融合定位数据，作为上述第一融合定位数据。
获取第一融合定位数据和第一全球导航卫星系统GNSS数据后，进行丢帧检测。丢帧检测可以参考图2。
图2示出的是本公开一个具体实施例提供的数据处理方法的流程示意图。
如图2所示，在本实施例中，步骤S102中，根据第一融合定位数据中的第一时间信息和第一全球导航卫星系统GNSS数据中的第二时间信息，进行丢帧检测，并得到未丢帧的第二融合定位数据和/或未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据，具体可以包括步骤S201～S203：
S201：将第一时间信息，与第二时间信息对应的上一历元全球导航卫星系统GNSS数据的第三时间信息作差，得到第一时间差值。
第一融合定位数据和第一全球导航卫星系统GNSS数据都有既定的更新频率(也即输出频率)。第一融合定位数据中的第一时间信息可以是该数据缓存到数据缓存区的时间。第一全球导航卫星系统GNSS数据中的第二时间信息，可以是车载终端接收该数据的时间。
参考图3，车载终端接收第一全球导航卫星系统GNSS数据后，如果GNSS是未丢帧的数据包，则会对该数据包单独进行GNSS定位解算，得到GNSS定位结果存储在GNSS定位数据存储区。所以上述上一历元全球导航卫星系统GNSS数据，即GNSS定位数据存储区中在第二时间信息的上一历元更新的GNSS定位结果。
查询第二时间信息对应的上一历元全球导航卫星系统GNSS数据的第三时间信息，并将第一时间信息与第三时间信息作差，得到第一时间差值。
S202：当第一时间差值满足第二预设条件时，确定第一全球导航卫星系统GNSS数据丢帧；且当不满足第二预设条件时，将第一全球导航卫星系统GNSS数据确定为未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据。
示例性的，第二预设条件包括：第一时间差值为正值，且第一时间差值的绝对值超过预设输出频率对应输出间隔的N倍时长，N为预设值，N可以是正数。
当第一时间差值满足第二预设条件时，说明第一融合定位数据正常更新，但GNSS数据未正常更新，也即第一全球导航卫星系统GNSS数据丢帧。
当第一时间差值不满足第二预设条件时，可以直接判定第一全球导航卫星系统GNSS数据未丢帧，将第一全球导航卫星系统GNSS数据确定为未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据，进行后续计算步骤。
S203：当第一时间差值满足第三预设条件时，确定第一融合定位数据丢帧；且当不满足第三预设条件时，将第一融合定位数据确定为未丢帧的第二融合定位数据。
示例性的，第三预设条件包括：第一时间差值为负值，且第一时间差值的绝对值超过预设输出频率对应输出间隔的N倍时长。
当第一时间差值满足第三预设条件时，说明第一融合定位数据未正常更新，但GNSS数据正常更新。第一融合定位数据未正常更新，可能是由于融合定位的GNSS数据、SINS数据以及里程计数据中部分或全部数据发生丢帧等异常，第一融合定位数据不是最新的定位数据，故而可以丢弃，不再参与本实施例方法的后续计算步骤。
当第一时间差值不满足第三预设条件时，可以直接判定第一全球导航卫星系统GNSS数据未丢帧，将第一融合定位数据确定为未丢帧的第二融合定位数据，可以用于后续计算步骤。
本实施例中，通过对融合定位数据和接收到GNSS数据进行丢帧检测，选取其中未丢帧的数据进行到后续就散流程，得到最终的定位结果输出，不仅可以保证计算定位结果所基于的基础数据的可靠性，还能够保证最终定位数据输出的连续性。并在在一定程度上，可以有效解决传统导航过程中GNSS数据包为空或者传感器(如IMU)丢帧时导致的无法输出定位结果的问题，例如通过未丢帧的GNSS数据实现最终定位结果的输出，利于提高系统的可用性。
本实施例中，参考图2，根据丢帧检测结果执行的步骤S103，将第二融合定位数据和/或第二全球导航卫星系统GNSS数据，根据标准输出时刻进行数据对齐，具体可以包括以下S204和S206中的至少一项：
S204：将第二融合定位数据的时间信息与标准输出时刻进行时间对齐，并根据标准输出时刻对第二融合定位数据进行插值计算，得到对应标准输出时刻的第三融合定位数据；
S205：.将与标准输出时刻对齐的第二全球导航卫星系统GNSS数据，确定为第三全球导航卫星系统GNSS数据。
如果丢帧检测后，第一全球导航卫星系统GNSS数据和第一融合定位数据都没有丢帧，则执行本实施例上述两项数据对齐；如果丢帧检测后，第一全球导航卫星系统GNSS数据或第一融合定位数据没有丢帧，则只对对没有丢帧的数据进行对应项的数据对齐。
本实施例中，标准输出时刻是在车载终端在进行导航解算过程中，根据预设导航定位数据输出频率确定的数据输出时刻。一般的，GNSS定位数据存储区的更新频率与导航定位数据输出频率相同，第二全球导航卫星系统GNSS数据中的时间信息能够直接对齐到标准输出时刻，直接将在标准输出时刻对应的第二全球导航卫星系统GNSS数据，确定为第三全球导航卫星系统GNSS数据。
融合定位数据的更新时间与标准输出时刻不同，所以本实施例中，对第二融合定位数据的时间信息与标准输出时刻进行时间对齐，并根据标准输出时刻对第二融合定位数据进行插值计算，得到在标准输出时刻对应的第三融合定位数据。
本实施例中，如图2所示，得到标准输出时刻对应的第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据后，还包括：
S206：根据第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据，组成第一定位数据。
根据标准输出时刻对应的第一定位数据中包含的数据，执行后续的数据筛选流程。避免了在数据筛选过程中，由于各数据之间时间属性不对应而产生的定位结果输出偏差。
在一个具体实施例中，根据第一定位数据中包含的数据，步骤S104将第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据，按照预设的筛选策略进行数据筛选，得到第二定位数据并输出，具体可以包括以下至少一项：
当第一定位数据包含第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据中的之一时，将对应的第三融合定位数据或第三全球导航卫星系统GNSS数据确定为第一数据筛选结果，并将第一数据筛选结果作为第二定位数据输出；
当第一定位数据包含第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据时，对第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选，得到第二数据筛选结果并将第二数据筛选结果作为第二定位结果输出。
本实施例中，如果经过丢帧检测和数据对齐以后，仅得到第三融合定位数据、或仅得到第三全球导航卫星系统GNSS数据，第一定位数据中由于只包含一种数据，不能比较，则可以将对应的第三融合定位数据或第三全球导航卫星系统GNSS数据确定为第一数据筛选结果，并将第一数据筛选结果作为第二定位数据输出。第二定位数据即最终的定位结果。
如果经过丢帧检测和数据对齐以后，得到了第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据，第一定位数据中由于包含两种数据，可以进行比较筛选，进而选出更为可靠的数据输出。
示例性的，步骤S104中，如图4所示，如果经过丢帧检测和数据对齐以后，得到了第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据，则对第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选时，具体可以包括以下步骤S401至S403：
S401：将第三融合定位数据与第三全球导航卫星系统GNSS数据作差，得到水平位置差值和垂向位置差值。
在步骤S401中，第三融合定位数据与第三全球导航卫星系统GNSS数据中分别包含有定位的位置结果，将这两个位置结果映射到同一个坐标系中，如映射到WGS-84坐标系(World Geodetic System—1984Coordinate System)，得到两个具体的位置坐标。令这两个坐标作差，得到两坐标之间的水平位置差值和垂向位置差值。
S402：当水平位置差值和垂向位置差值均小于预设位置阈值，且第三全球导航卫星系统GNSS数据满足第一预设条件时，将第三全球导航卫星系统GNSS数据确定为第二数据筛选结果。
本实施例中预设位置阈值为经验值，可以根据实际情况设定。
第一预设条件为判定第三全球导航卫星系统GNSS数据是否可靠的条件。本领域技术人员可以理解的是，通常车载终端对GNSS解算得到的GNSS定位结果可以通过设置常规的数据质量评估模型，评估其可靠性。
本步骤中，当水平位置差值和垂向位置差值均小于预设位置阈值，且第三全球导航卫星系统GNSS数据可靠时，将第三全球导航卫星系统GNSS数据确定为第二数据筛选结果。
S403：当水平位置差值和垂向位置差值均小于预设位置阈值，且第三全球导航卫星系统GNSS数据不满足第一预设条件时，将第三融合定位数据确定为第二数据筛选结果。
示例性的，步骤S104中，对第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选时，如图5所示，具体可以还包括以下步骤S501至S503：
S501：当水平位置差值和/或垂向位置差值大于预设位置阈值时，获取第一定位数据对应的上一历元的第二定位数据。
当水平位置差值和垂向位置差值的其中之一大于预设位置阈值时，通过当前第一定位数据对应的上一历元的第二定位数据进行数据筛选。当前第一定位数据对应的上一历元的第二定位数据，也即上一历元的输出的最终的定位结果。
S502：按照预设的速度模型，将上一历元的第二定位数据向标准输出时刻进行外推，得到外推位置数据。
本步骤中，将上一历元的第二定位数据的位置映射到坐标系中，如WGS-84坐标系。以上一历元的第二定位数据的位置的坐标，按照预设的速度模型进行外推。
本步骤中，预设的速度模型可以通过以下式(1)表示：
Posderived＝Posk-1+Vel*dt (1)
式(1)中，Posderived为递推得到的位置(也即外推位置数据)，Posk-1为上一历元的第二定位数据中的位置，Vel为递推速度信息，dt为第一定位数据对应的标准输出时刻与上一历元的时间间隔。
基于上一历元的第二定位数据的位置的坐标，按照预设的速度模型在水平方向外推时，递推速度信息Vel可以采用车载终端获取的里程计速度值，或者采用由第三融合定位数据得到的平均水平速度值，该平均水平速度值是第三融合定位数据中的速度值在预设速度区间内的平均水平速度值。
以里程计速度值或以第三融合定位数据得到的平均水平速度值，将对上一历元的第二定位数据中的水平位置进行水平方向外推，得到对应标准输出时刻的外推水平位置。
基于上一历元的第二定位数据的位置的坐标，按照预设的速度模型在垂向方向外推时，递推速度信息Vel可以采用上一历元的第二定位数据中对应的垂向速度值，得到对应标准输出时刻的外推垂向位置；
然后将外推水平位置和外推垂向位置确定为外推位置数据。
S503：将外推位置数据、第三融合定位数据以及第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选，得到第二数据筛选结果。
示例性的，如图6A所示，本步骤具体可以包括：
S601：将外推位置数据分别与第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据作差，对应得到第一组位置差值和第二组位置差值。
参考图6B所示，将外推位置数据与第三融合定位数据在同一坐标系中的坐标作差，得到第一组位置差值；第一组位置差值包含第一组水平位置差值和第一组垂向位置差值。
同理外推位置数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据作差，得到第二组位置差值；第二组位置差值包含第二组水平位置差值和第二组垂向位置差值。
S602：比较第一组位置差值和第二组位置差值的大小，将较小的一组所对应的第三融合定位数据或第三全球导航卫星系统GNSS数据，确定为第二数据筛选结果。
当第一组位置差值和第二组位置差值大时，将第三全球导航卫星系统GNSS数据确定为第二数据筛选结果。当第一组位置差值和第二组位置差值小时，将第三融合定位数据确定为第二数据筛选结果。
S603：将第二数据筛选结果确定为第二定位结果，进行输出。
本实施例中，第三全球导航卫星系统GNSS数据对应的是单独GNSS解算得到的GNSS定位信息，第三融合定位数据中对应的是GNSS数据、SINS数据和里程计轮速数据的融合定位数据。由于SINS数据能包含加速度、速度、位置、航向和姿态等多种导航信息，所以本实施例中，可对异源数据进行筛选，利用单独的GNSS定位信息、包含航向信息等的导航信息、里程计轮速信息等，进行彼此之间的冗余监测，通过丢帧检测筛除丢帧的数据。未丢帧的数据再次进行筛选，选出精度更高、更为可靠的数据结果作为最终的定位结果，实现输出定位结果的最优化，增强整车系统的安全性。
在一个具体实施中，得到第二数据筛选结果后，如图7所示，本公开数据处理方法还可以包括：
S701：根据第二数据筛选结果与外推位置数据的位置差值，通过预设的置信度调整模型确定对应的置信度调节因子；
S702：通过置信度调节因子调整第二数据筛选结果，得到第三定位数据。
本实施例中，将第二数据筛选结果与外推位置数据的位置作差，得到对应的位置差值，根据该位置差值将输出的第二数据筛选结果的标准差进行放大，调整该输出结果的置信度。
根据对应的位置差值dv，按如下式(2)和(3)对结果的置信度进行调整：
Figure BDA0003060200550000151
stdmodified＝stdoriginal*factor (3)
上式(2)中，factor为输出结果的置信度调节因子，dv为第二数据筛选结果与外推位置数据的位置差值；K和threshold分别为相关系数和差值阈值，K和threshold均为经验值。
上式(3)中，stdmodified、stdoriginal分别为调整前和调整后的位置结果的标准差。
根据位置差值dv确定的置信度调节因子，对第二数据筛选结果依据式(3)调整，得到第三定位数据，作为最终的定位结果进行输出。
根据置信度调整之后输出的结果，更符合选定结果的实际情况，可提高系统的可靠性和完好性。
图8示出了本公开实施例提供的一种数据处理装置结构示意图。如图8所示，装置包括：
获取模块801，用于获取第一融合定位数据和第一全球导航卫星系统GNSS数据；
检测模块802，用于根据第一融合定位数据中的第一时间信息和/或根据第一全球导航卫星系统GNSS数据中的第二时间信息，进行丢帧检测，并得到未丢帧的第二融合定位数据和/或未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据；
对齐模块803，用于将第二融合定位数据和/或第二全球导航卫星系统GNSS数据，根据标准输出时刻进行数据对齐，得到标准输出时刻对应的第一定位数据；标准输出时刻是根据预设输出频率确定的数据输出时刻；第一定位数据中包括对齐到标准输出时刻的第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据；
筛选输出模块804，用于将第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据，按照预设的筛选策略进行数据筛选，得到第二定位数据并输出。
示例性的，获取模块801可以执行上述图1中示出的步骤S101，检测模块802可以执行上述图1中示出的步骤S102，对齐模块803可以执行上述图1中示出的步骤S103，筛选输出模块804可以执行上述图1中示出的步骤S104。
需要说明的是，上述图1至图7示出的方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，并能达到其相应的技术效果，为简洁描述，在此不再赘述。
图9示出了本公开实施例提供的数据处理设备的硬件结构示意图。
数据处理设备可以包括处理器901以及存储有计算机程序指令的存储器902。
具体地，上述处理器901可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本公开实施例的一个或多个集成电路。
存储器902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902可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，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902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902可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器902是非易失性固态存储器。通常，存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，并且当该软件被执行(例如，由一个或多个处理器)时，其可操作来执行参考根据本公开的一方面的方法所描述的操作。
处理器901通过读取并执行存储器902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数据处理方法。
在一个示例中，数据处理设备还可包括通信接口903和总线910。其中，如图9所示，处理器901、存储器902、通信接口903通过总线910连接并完成相互间的通信。
通信接口903，主要用于实现本公开实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线910包括硬件、软件或两者，将数据处理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910可包括一个或多个总线。尽管本公开实施例描述和示出了特定的总线，但本公开考虑任何合适的总线或互连。
另外，结合上述实施例中的数据处理方法，本公开实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机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数据处理方法。
以上所述的结构框图中所示的功能模块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本公开的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。
还需要说明的是，本公开中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本公开不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
上面参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本公开的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种数据处理方法，其特征在于，应用于车载终端，包括：
获取第一融合定位数据和第一全球导航卫星系统GNSS数据；
根据所述第一融合定位数据中的第一时间信息和所述第一全球导航卫星系统GNSS数据中的第二时间信息，进行丢帧检测，并得到未丢帧的第二融合定位数据和/或未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据；
将所述第二融合定位数据和/或第二全球导航卫星系统GNSS数据，根据标准输出时刻进行数据对齐，得到所述标准输出时刻对应的第一定位数据；所述标准输出时刻是根据预设输出频率确定的数据输出时刻；所述第一定位数据中包括对齐到所述标准输出时刻的第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据；
将所述第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据，按照预设的筛选策略进行数据筛选，得到第二定位数据并输出。
2.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述将所述第二融合定位数据和/或第二全球导航卫星系统GNSS数据，根据标准输出时刻进行数据对齐，包括以下至少一项：
将所述第二融合定位数据的时间信息与所述标准输出时刻进行时间对齐，并根据所述标准输出时刻对所述第二融合定位数据进行插值计算，得到对应标准输出时刻的所述第三融合定位数据；
将与所述标准输出时刻对齐的所述第二全球导航卫星系统GNSS数据，确定为所述第三全球导航卫星系统GNSS数据。
3.根据权利要求1或2所述的数据处理方法，其特征在于，所述将所述第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据，按照预设的筛选策略进行数据筛选，得到第二定位数据并输出，包括以下至少一项：
当所述第一定位数据包含所述第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据中的之一时，将对应的第三融合定位数据或第三全球导航卫星系统GNSS数据确定为第一数据筛选结果，并将所述第一数据筛选结果作为所述第二定位数据输出；
当所述第一定位数据包含所述第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据时，对所述第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选，得到第二数据筛选结果并将所述第二数据筛选结果作为所述第二定位结果输出。
4.根据权利要求3所述的数据处理方法，其特征在于，所述对所述第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选，包括：
将所述第三融合定位数据与所述第三全球导航卫星系统GNSS数据作差，得到水平位置差值和垂向位置差值；
当所述水平位置差值和垂向位置差值均小于预设位置阈值，且所述第三全球导航卫星系统GNSS数据满足第一预设条件时，将所述第三全球导航卫星系统GNSS数据确定为所述第二数据筛选结果；
当所述水平位置差值和垂向位置差值均小于所述预设位置阈值，且所述第三全球导航卫星系统GNSS数据不满足所述第一预设条件时，将所述第三融合定位数据确定为所述第二数据筛选结果。
5.根据权利要求4所述的数据处理方法，其特征在于，所述对所述第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选，还包括：
当所述水平位置差值和/或垂向位置差值大于所述预设位置阈值时，获取所述第一定位数据对应的上一历元的第二定位数据；
按照预设的速度模型，将所述上一历元的第二定位数据向所述标准输出时刻进行外推，得到外推位置数据；
将所述外推位置数据、所述第三融合定位数据以及第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选，得到所述第二数据筛选结果。
6.根据权利要求5所述的数据处理方法，其特征在于，所述按照预设的速度模型，将所述上一历元的第二定位数据向所述标准输出时刻进行外推，得到外推位置数据，包括：
以所述车载终端获取的里程计速度值，或者以所述第三融合定位数据中的速度值在预设速度区间内的平均水平速度值，对所述上一历元的第二定位数据进行水平方向外推，得到对应所述标准输出时刻的外推水平位置；
以所述上一历元的第二定位数据中对应的垂向速度值，对所述上一历元的第二定位数据进行垂向外推，得到对应所述标准输出时刻的外推垂向位置；
将所述外推水平位置和外推垂向位置确定为所述外推位置数据。
7.根据权利要求5所述的数据处理方法，其特征在于，所述将所述外推位置数据、所述第三融合定位数据以及第三全球导航卫星系统GNSS数据进行比较筛选，得到所述第二数据筛选结果，包括：
将所述外推位置数据分别与所述第三融合定位数据和第三全球导航卫星系统GNSS数据作差，对应得到第一组位置差值和第二组位置差值；
比较所述第一组位置差值和第二组位置差值的大小，将较小的一组所对应的第三融合定位数据或第三全球导航卫星系统GNSS数据，确定为所述第二数据筛选结果。
8.根据权利要求7所述的数据处理方法，其特征在于，在所述将较小的一组所对应的第三融合定位数据或第三全球导航卫星系统GNSS数据，确定为所述第二数据筛选结果之后，所述方法还包括：
根据所述第二数据筛选结果与所述外推位置数据的位置差值，通过预设的置信度调整模型确定对应的置信度调节因子，
通过所述置信度调节因子调整所述第二数据筛选结果，得到第三定位数据。
9.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述根据所述第一融合定位数据中的第一时间信息和所述第一全球导航卫星系统GNSS数据中的第二时间信息，进行丢帧检测，并得到未丢帧的第二融合定位数据和/或未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据，包括：
将所述第一时间信息，与所述第二时间信息对应的上一历元全球导航卫星系统GNSS数据的第三时间信息作差，得到第一时间差值；
当所述第一时间差值满足第二预设条件时，确定所述第一全球导航卫星系统GNSS数据丢帧；且当不满足所述第二预设条件时，将所述第一全球导航卫星系统GNSS数据确定为所述未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据；
当所述第一时间差值满足第三预设条件时，确定所述第一融合定位数据丢帧；且当不满足所述第三预设条件时，将所述第一融合定位数据确定为所述未丢帧的第二融合定位数据。
10.根据权利要求9所述的数据处理方法，其特征在于，
所述第二预设条件包括：所述第一时间差值为正值，且所述第一时间差值的绝对值超过所述预设输出频率对应输出间隔的N倍时长；
所述第三预设条件包括：所述第一时间差值为负值，且所述第一时间差值的绝对值超过所述预设输出频率对应输出间隔的N倍时长。
11.一种数据处理装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一融合定位数据和第一全球导航卫星系统GNSS数据；
检测模块，用于根据所述第一融合定位数据中的第一时间信息和所述第一全球导航卫星系统GNSS数据中的第二时间信息，进行丢帧检测，并得到未丢帧的第二融合定位数据和/或未丢帧的第二全球导航卫星系统GNSS数据；；
对齐模块，用于将所述第二融合定位数据和/或第二全球导航卫星系统GNSS数据，根据标准输出时刻进行数据对齐，得到所述标准输出时刻对应的第一定位数据；所述标准输出时刻是根据预设输出频率确定的数据输出时刻；所述第一定位数据中包括对齐到所述标准输出时刻的第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据；
筛选输出模块，用于将所述第三融合定位数据和/或第三全球导航卫星系统GNSS数据，按照预设的筛选策略进行数据筛选，得到第二定位数据并输出。
12.一种数据处理设备，其特征在于，所述设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；
所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-10任意一项所述的数据处理方法。
13.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-10任意一项所述的数据处理方法。
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