CN115575988B - 一种gps海拔值有效性判断方法及系统 - Google Patents

一种gps海拔值有效性判断方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115575988B
CN115575988B CN202211451942.2A CN202211451942A CN115575988B CN 115575988 B CN115575988 B CN 115575988B CN 202211451942 A CN202211451942 A CN 202211451942A CN 115575988 B CN115575988 B CN 115575988B
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
altitude
gps
vehicle
time period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211451942.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115575988A (zh
Inventor
谢乐
莫纬立
覃然然
李堪聪
李佐彪
杜锡盛
潘庆麟
李圣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lianyou Zhilian Technology Co ltd
Original Assignee
Lianyou Zhilian Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lianyou Zhilian Technology Co ltd filed Critical Lianyou Zhilian Technology Co ltd
Priority to CN202211451942.2A priority Critical patent/CN115575988B/zh
Publication of CN115575988A publication Critical patent/CN115575988A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115575988B publication Critical patent/CN115575988B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/396—Determining accuracy or reliability of position or pseudorange measurements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/544—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices for evaluating functions by calculation
    • G06F7/548—Trigonometric functions; Co-ordinate transformations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本发明涉及海拔测量技术领域，涉及一种GPS海拔值有效性判断方法及系统，包括获取并存储当前时刻的车辆的运动数据，预估并存储车辆从当前时刻到下一时刻的海拔变化值为单位时间间隔的预估海拔变化值；计算单位时间段内的预估海拔变化值；计算所述单位时间段内的车辆GPS海拔变化值；将所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较，若所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值的差值小于预设阈值，则认为车辆GPS的海拔测量可靠，反之，则认为车辆GPS的海拔测量不可靠，本发明解决了现有技术中无法判断GPS读取的海拔值是否准确的问题。

Description

一种GPS海拔值有效性判断方法及系统
技术领域
本发明涉及海拔测量技术领域，更具体地说，涉及一种GPS海拔值有效性判断方法及系统。
背景技术
目前GPS已经应用在大量的领域，GPS的经纬度数据精度也基本上满足人们的日常生活需要，但是，GPS的海拔测量在实际应用中会偶尔出现误差较大的情况，例如绕着小区的平路走一圈(几乎无高度变化)，GPS的海拔的上下差距甚至能达到200米。
目前车辆获取的海拔的方法是通过GPS读取海拔，但GPS的海拔值在不同的场景中，准确性不一致。在高架或者遮挡场景中GPS的海拔值准确率会出现时高时低的情况，而且目前没有方法来判断GPS读取的海拔值是否准确。
高架道路就是受到地面因素的影响，无法在原有地面上修建道路，而将道路架空的道路，多出现在城市道路的繁忙地段。高架道路能够有效地提高行车速度。由于高架道路的使用主体被限制为机动车，因此行车时能够减少对行人、非机动车等横穿道路的顾虑，有利于提高行车速度。同时，高架道路不存在十字路口、信号灯等可能减慢车速的设施，进而减少了车辆行驶中出现的减速机会，能够使车辆持续保持较高的行驶速度。因此车辆在高架道路行驶时，GPS海拔值的准确性十分重要，如果一直采用错误的GPS海拔值，则会因为判断车辆所属平面的车道错误导致预警错误或无预警的情况发生，可能造成严重车祸。
发明内容
本发明为解决现有技术处理的缺陷和不足，提供一种GPS海拔值有效性判断方法及系统。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种GPS海拔值有效性判断方法，包括以下步骤：
S1：获取并存储当前时刻的车辆的运动数据，预估并存储车辆从当前时刻到下一时刻的海拔变化值为单位时间间隔的预估海拔变化值；
S2：重复S1得到n-1个单位时间间隔的预估海拔变化值以计算单位时间段内的预估海拔变化值；
S3：计算所述单位时间段内的车辆GPS海拔变化值；
S4：将所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较，若所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值的差值小于预设阈值，则认为车辆GPS的海拔测量可靠，反之，则认为车辆GPS的海拔测量不可靠。
优选的，所述S1中，车辆的运动数据包括车辆的当前时刻的速度、俯仰角，单位时间间隔的预估海拔变化值为：
Figure SMS_1
其中，
Figure SMS_2
为单位时间间隔的预估海拔变化值，/>
Figure SMS_3
为车辆当前时刻的速度，/>
Figure SMS_4
为车辆当前时刻的俯仰角；
所述S2中，单位时间段内的预估海拔变化值计算公式为：
Figure SMS_5
其中，
Figure SMS_6
为单位时间段内的预估海拔变化值，/>
Figure SMS_7
为单位时间间隔内车辆的海拔变化值。
优选的，所述S3中，单位时间段内的车辆GPS海拔变化值为：
Figure SMS_8
其中，
Figure SMS_9
为单位时间段内的车辆GPS海拔变化值，/>
Figure SMS_10
为第n时刻的GPS海拔值，/>
Figure SMS_11
为第一时刻的GPS海拔值。
优选的，所述S4中，所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较公式为：
Figure SMS_12
，
其中，
Figure SMS_13
为单位时间段内的预估海拔变化值，/>
Figure SMS_14
为单位时间段内的车辆GPS海拔变化值。
优选的，还包括S5: 若车辆GPS的海拔测量不可靠，则将单位时间段内车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值以及第n个时刻的海拔值删除，将所述单位时间段分为第一时间段、第二时间段，用所述第一时间段内的车辆GPS海拔变化值的均值代替车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值，用所述第二时间段内的车辆GPS海拔变化值的均值代替车辆GPS存储的第n个时刻的海拔值，以作为下一轮的计算数据；
单位时间段内车辆GPS中存储的第一个时刻的海拔值的替代值为：
Figure SMS_15
其中，
Figure SMS_16
为单位时间段内车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值的替代值，/>
Figure SMS_17
为单位时间段内车辆GPS存储的第i个时刻海拔值，/>
Figure SMS_18
为第一时间段内时刻的总数；
单位时间段内车辆GPS存储数据的第n个时刻的海拔值的替代值为：
Figure SMS_19
其中，
Figure SMS_20
为单位时间段内车辆GPS存储数据的第n个时刻的海拔值的替代值，/>
Figure SMS_21
为单位时间段内车辆GPS存储的第i个时刻海拔值，k为第二时间段内时刻的总数。
本发明还包括一种GPS海拔值有效性判断系统，包括采集模块（1）、存储模块（2）、计算模块（3）、判断模块（4）；
所述采集模块（1）用于获取当前时刻的车辆的运动数据；
所述存储模块（2）用于存储当前时刻的车辆的运动数据；
所述计算模块（3）用于计算单位时间间隔的预估海拔变化值、单位时间段内的预估海拔变化值、单位时间段内的车辆GPS海拔变化值；
所述判断模块（4）用于判断车辆GPS的海拔测量是否可靠。
优选的，所述计算模块（3）包括第一计算单元（31）、第二计算单元（32）以及第三计算单元（33），
所述第一计算单元（31）用于计算单位时间间隔的预估海拔变化值；
所述第二计算单元（32）用于计算单位时间段内的预估海拔变化值；
所述第三计算单元（33）用于计算单位时间段内的车辆GPS海拔变化值。
优选的，所述第一计算单元（31）计算单位时间间隔的预估海拔变化值的公式为：
Figure SMS_22
其中，
Figure SMS_23
为单位时间间隔的预估海拔变化值，/>
Figure SMS_24
为车辆当前时刻的速度，/>
Figure SMS_25
为车辆当前时刻的俯仰角；
所述第二计算单元（32）计算单位时间段内的预估海拔变化值的计算公式为：
Figure SMS_26
其中，
Figure SMS_27
为单位时间段内的预估海拔变化值，/>
Figure SMS_28
为单位时间间隔内车辆的海拔变化值；
所述第三计算单元（33）计算单位时间段内的车辆GPS海拔变化值的公式为：
Figure SMS_29
其中，
Figure SMS_30
为单位时间段内的车辆GPS海拔变化值，/>
Figure SMS_31
为第n时刻的GPS海拔值，/>
Figure SMS_32
为第一时刻的GPS海拔值。
优选的，所述判断模块（4）用于通过将所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较，若所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值的差值小于预设阈值，则认为车辆GPS的海拔测量可靠，反之，则认为车辆GPS的海拔测量不可靠；
所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较公式为：
Figure SMS_33
，
其中，
Figure SMS_34
为单位时间段内的预估海拔变化值，/>
Figure SMS_35
为单位时间段内的车辆GPS海拔变化值。
优选的，还包括替换模块（5），所述替换模块（5）用于在所述判断模块（4）判断车辆GPS的海拔测量不可靠的情况下，则将单位时间段内车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值以及第n个时刻的海拔值删除，将所述单位时间段分为第一时间段、第二时间段，用所述第一时间段内的车辆GPS海拔变化值的均值代替车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值，用所述第二时间段内的车辆GPS海拔变化值的均值代替车辆GPS存储的第n个时刻的海拔值，以作为下一轮的计算数据；
单位时间段内车辆GPS中存储的第一个时刻的海拔值的替代值为：
Figure SMS_36
其中，
Figure SMS_37
为单位时间段内车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值的替代值，/>
Figure SMS_38
为单位时间段内车辆GPS存储的第i个时刻海拔值，/>
Figure SMS_39
为第一时间段内时刻的总数；
单位时间段内车辆GPS存储数据的第n个时刻的海拔值的替代值为：
Figure SMS_40
其中，
Figure SMS_41
为单位时间段内车辆GPS存储数据的第n个时刻的海拔值的替代值，/>
Figure SMS_42
为单位时间段内车辆GPS存储的第i个时刻海拔值，k为第二时间段内时刻的总数。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种GPS海拔值有效性判断方法及系统，通过将所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较，以判断车辆GPS的测量是否准确，解决了现有技术中无法判断GPS读取的海拔值是否准确的问题。
附图说明
图1为本发明一种GPS海拔值有效性判断系统示意；
图2为本发明一种GPS海拔值有效性判断系统的计算模块示意。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步地详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，本具体实施的方向以图1方向为标准。
一种GPS海拔值有效性判断方法，包括以下步骤：
S1：获取并存储当前时刻的车辆的运动数据，预估并存储车辆从当前时刻到下一时刻的海拔变化值为单位时间间隔的预估海拔变化值；
S2：重复S1得到n-1个单位时间间隔的预估海拔变化值以计算单位时间段内的预估海拔变化值；
S3：计算所述单位时间段内的车辆GPS海拔变化值；
S4：将所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较，若所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值的差值小于预设阈值，则认为车辆GPS的海拔测量可靠，反之，则认为车辆GPS的海拔测量不可靠。
一般地，单位时间间隔为1-2秒，单位时间段内包含n-1个单位时间间隔、n个时刻。S4中的预设阈值可根据用户所需设定。
车辆速度是通过速度传感器得到。V2X模块通过CAN总线获取到车辆速度传感器中本车的数据。
GNSS模块上安装有陀螺仪，对陀螺仪的数据进行处理后得到俯仰角数据。V2X模块通过GNSS模块获取到俯仰角的数据。
优选的，所述S1中，车辆的运动数据包括车辆的当前时刻的速度、俯仰角，单位时间间隔的预估海拔变化值为：
Figure SMS_43
其中，
Figure SMS_44
为单位时间间隔的预估海拔变化值，/>
Figure SMS_45
为车辆当前时刻的速度，/>
Figure SMS_46
为车辆当前时刻的俯仰角；
所述S2中，单位时间段内的预估海拔变化值计算公式为：
Figure SMS_47
其中，
Figure SMS_48
为单位时间段内的预估海拔变化值，/>
Figure SMS_49
为单位时间间隔内车辆的海拔变化值。
优选的，所述S3中，单位时间段内的车辆GPS海拔变化值为：
Figure SMS_50
其中，
Figure SMS_51
为单位时间段内的车辆GPS海拔变化值，/>
Figure SMS_52
为第n时刻的GPS海拔值，/>
Figure SMS_53
为第一时刻的GPS海拔值。
优选的，所述S4中，所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较公式为：
Figure SMS_54
，
其中，
Figure SMS_55
为单位时间段内的预估海拔变化值，/>
Figure SMS_56
为单位时间段内的车辆GPS海拔变化值。
优选的，还包括S5: 若车辆GPS的海拔测量不可靠，则将单位时间段内车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值以及第n个时刻的海拔值删除，将所述单位时间段分为第一时间段、第二时间段，用所述第一时间段内的车辆GPS海拔变化值的均值代替车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值，用所述第二时间段内的车辆GPS海拔变化值的均值代替车辆GPS存储的第n个时刻的海拔值，以作为下一轮的计算数据；
单位时间段内车辆GPS中存储的第一个时刻的海拔值的替代值为：
Figure SMS_57
其中，
Figure SMS_58
为单位时间段内车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值的替代值，/>
Figure SMS_59
为单位时间段内车辆GPS存储的第i个时刻海拔值，/>
Figure SMS_60
为第一时间段内时刻的总数；
单位时间段内车辆GPS存储数据的第n个时刻的海拔值的替代值为：
Figure SMS_61
其中，
Figure SMS_62
为单位时间段内车辆GPS存储数据的第n个时刻的海拔值的替代值，/>
Figure SMS_63
为单位时间段内车辆GPS存储的第i个时刻海拔值，k为第二时间段内时刻的总数。/>
当采集第n+1时刻的数据时，将存储的第一个时刻的数据删除，第二个时刻数据作为第一个时刻数据，依次类推，第n个时刻的数据作为第n-1个时刻的数据，新采集到第n+1时刻的数据作为第n个时刻的数据存储，重新判断GPS海拔值的有效性。
填充的原因在于：假设将某个时间段的6个时刻的数据编号为1、2、3、4、5、6，判断出该时间段的海拔值不准确，也就是编号1和编号6的海拔值不可靠，那么不可靠的海拔值就不能使用，将编号1和6的海拔值删除并填充新值。当有新数据进来时，编号1的数据删除，保留编号7的数据，组成新的数据流2、3、4、5、6、7，再来新数据时删除编号2的数据，保留编号8的数据，组成新的数据流3、4、5、6、7、8，以此循环。直至当新的数据流为6、7、8、9、10、11时，因为在之前判断出编号6的海拔数据不可靠。如果在数据流为6、7、8、9、10、11时，仍然采用编号6的海拔数据，那么判断的结果是不准确的。所以不能直接使用编号6的原始数据，需要将原始数据删除，并填充新值，使用填充值来代替原始值。
如图1、图2所示，本发明还提供了一种GPS海拔值有效性判断系统，包括采集模块1、存储模块2、计算模块3、判断模块4；
所述采集模块1用于获取当前时刻的车辆的运动数据；
所述存储模块2用于存储当前时刻的车辆的运动数据；
所述计算模块3用于计算单位时间间隔的预估海拔变化值、单位时间段内的预估海拔变化值、单位时间段内的车辆GPS海拔变化值；
所述判断模块4用于判断车辆GPS的海拔测量是否可靠。
所述采集模块1获取当前时刻的车辆的运动数据发送至存储模块2、计算模块3，所述计算模块3计算单位时间间隔的预估海拔变化值、单位时间段内的预估海拔变化值、单位时间段内的车辆GPS海拔变化值并发送至所述判断模块4，判断模块4判断车辆GPS的海拔测量是否可靠。
优选的，所述计算模块3包括第一计算单元31、第二计算单元32以及第三计算单元33，
所述第一计算单元31用于计算单位时间间隔的预估海拔变化值；
所述第二计算单元32用于计算单位时间段内的预估海拔变化值；
所述第三计算单元33用于计算单位时间段内的车辆GPS海拔变化值。
优选的，所述第一计算单元（31）计算单位时间间隔的预估海拔变化值的公式为：
Figure SMS_64
其中，
Figure SMS_65
为单位时间间隔的预估海拔变化值，/>
Figure SMS_66
为车辆当前时刻的速度，/>
Figure SMS_67
为车辆当前时刻的俯仰角；
所述第二计算单元（32）计算单位时间段内的预估海拔变化值的计算公式为：
Figure SMS_68
其中，
Figure SMS_69
为单位时间段内的预估海拔变化值，/>
Figure SMS_70
为单位时间间隔内车辆的海拔变化值；
所述第三计算单元（33）计算单位时间段内的车辆GPS海拔变化值的公式为：
Figure SMS_71
其中，
Figure SMS_72
为单位时间段内的车辆GPS海拔变化值，/>
Figure SMS_73
为第n时刻的GPS海拔值，/>
Figure SMS_74
为第一时刻的GPS海拔值。
优选的，所述判断模块（4）用于通过将所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较，若所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值的差值小于预设阈值，则认为车辆GPS的海拔测量可靠，反之，则认为车辆GPS的海拔测量不可靠；
所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较公式为：
Figure SMS_75
其中，
Figure SMS_76
为单位时间段内的预估海拔变化值，/>
Figure SMS_77
为单位时间段内的车辆GPS海拔变化值。
优选的，还包括替换模块（5），所述替换模块（5）用于在所述判断模块（4）判断车辆GPS的海拔测量不可靠的情况下，则将单位时间段内车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值以及第n个时刻的海拔值删除，将所述单位时间段分为第一时间段、第二时间段，用所述第一时间段内的车辆GPS海拔变化值的均值代替车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值，用所述第二时间段内的车辆GPS海拔变化值的均值代替车辆GPS存储的第n个时刻的海拔值，以作为下一轮的计算数据；
单位时间段内车辆GPS中存储的第一个时刻的海拔值的替代值为：
Figure SMS_78
其中，
Figure SMS_79
为单位时间段内车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值的替代值，/>
Figure SMS_80
为单位时间段内车辆GPS存储的第i个时刻海拔值，/>
Figure SMS_81
为第一时间段内时刻的总数；
单位时间段内车辆GPS存储数据的第n个时刻的海拔值的替代值为：
Figure SMS_82
其中，
Figure SMS_83
为单位时间段内车辆GPS存储数据的第n个时刻的海拔值的替代值，/>
Figure SMS_84
为单位时间段内车辆GPS存储的第i个时刻海拔值，k为第二时间段内时刻的总数。
当采集第n+1时刻的数据时，将存储的第一个时刻的数据删除，第二个时刻数据作为第一个时刻数据，依次类推，第n个时刻的数据作为第n-1个时刻的数据，新采集到第n+1时刻的数据作为第n个时刻的数据存储，重新判断GPS海拔值的有效性。
本发明提供一个实施例,通过某个时间段内采集到的六个时刻的数据组进行说明，数据组依次包括车辆当前时刻采集的速度、俯仰角以及GPS当前时刻的海拔值。
六个时刻的数据组依次为：（10 m/s，30度，3 m），（10 m/s，30度，5 m），（12 m/s，45度，8 m），（15 m/s，45度，19 m），（15m/s,45度，20m），（12m/s,45度，22m）。预设的阈值为5。
通过速度和俯仰角预估本车的当前时间段内的海拔变化为10*sin（π/6）*0.1+10*sin（π/6）*0.1+12*sin（π/4）*0.1+15*sin（π/4）*0.1+15*sin（π/4）*0.1+12*sin（π/4）*0.1=5.9643；
当前时间段内本车的GPS海拔变化为22-3=19；
19-5.9643=13.0357。而预设的阈值为5。
13.0357大于阈值，则认为当前时间段内GPS测量的海拔值不准确。
则将存储的第一个时刻的数据的海拔值删除，并填充该值，当前时间段内车辆GPS中存储的第一个时刻的海拔值的替代值为：（5+8+19）/3=10.67。
将存储的最后一个时刻的数据的海拔值删除，并填充该值，当前时间段内车辆GPS中存储的最后一个时刻的海拔值的替代值为：（8+19+20）/3=15.67。
填充之后的新数据为：（10 m/s，30度，10.67m），（10 m/s，30度，5 m），（12 m/s，45度，8 m），（15 m/s，45度，19 m），（15m/s,45度，20m），（12m/s,45度，15.67m）。
当第七时刻有新数据（14m/s,45度，18m）进来时，删除第一个数据（10 m/s，30度，10.67m）。组成新的数据组为（10 m/s，30度，5 m），（12 m/s，45度，8 m），（15 m/s，45度，19m），（15m/s,45度，20m），（12m/s,45度，15.67m），（14m/s,45度，18m）。
通过速度和俯仰角预估本车的当前时间段内的海拔变化为10*sin（π/6）*0.1+12*sin（π/4）*0.1+15*sin（π/4）*0.1+15*sin（π/4）*0.1+12*sin（π/4）*0.1+14* sin(π/4)*0.1= 6.4541；
当前时间段内本车的GPS海拔变化为18-5=13；
13- 6.4541=6.5459。而预设的阈值为5。
6.5459大于阈值，则认为通过GPS的海拔值不准确。
则将存储的第一个数据的海拔值删除，并填充该值。当前时间段内车辆GPS中存储的第一个时刻的海拔值的替代值为：（8+19+20）/3=15.67。
将存储的最后一个数据的海拔值删除，并填充该值。当前时间段内车辆GPS中存储的最后一个时刻的海拔值的替代值为：（19+20+15.67）/3=18.22。
填充之后的新数据组依次为：（10 m/s，30度，15.67m），（12 m/s，45度，8 m），（15m/s，45度，19 m），（15m/s,45度，20m），（12m/s,45度，15.67m），（14m/s,45度，18.22m）。
将填充后的数据组用于下一轮海拔值的判断。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种GPS海拔值有效性判断方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取并存储当前时刻的车辆的运动数据，车辆的运动数据包括车辆的当前时刻的速度、俯仰角，预估并存储车辆从当前时刻到下一时刻的海拔变化值为单位时间间隔的预估海拔变化值；
S2：重复S1得到n-1个单位时间间隔的预估海拔变化值以计算单位时间段内的预估海拔变化值；
S3：计算所述单位时间段内的车辆GPS海拔变化值；
S4：将所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较，若所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值的差值小于预设阈值，则认为车辆GPS的海拔测量可靠，反之，则认为车辆GPS的海拔测量不可靠;
所述S4中，所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较公式为：
Figure QLYQS_1
其中，
Figure QLYQS_2
为单位时间段内的预估海拔变化值，/>
Figure QLYQS_3
为单位时间段内的车辆GPS海拔变化值；
还包括S5: 若车辆GPS的海拔测量不可靠，则将单位时间段内车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值以及第n个时刻的海拔值删除，将所述单位时间段分为第一时间段、第二时间段，用所述第一时间段内的车辆GPS海拔变化值的均值代替车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值，用所述第二时间段内的车辆GPS海拔变化值的均值代替车辆GPS存储的第n个时刻的海拔值，以作为下一轮的计算数据；
单位时间段内车辆GPS中存储的第一个时刻的海拔值的替代值为：
Figure QLYQS_4
其中，
Figure QLYQS_5
为单位时间段内车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值的替代值，
Figure QLYQS_6
为单位时间段内车辆GPS存储的第i个时刻海拔值，/>
Figure QLYQS_7
为第一时间段内时刻的总数；
单位时间段内车辆GPS存储的第n个时刻的海拔值的替代值为：
Figure QLYQS_8
其中，
Figure QLYQS_9
为单位时间段内车辆GPS存储的第n个时刻的海拔值的替代值，
Figure QLYQS_10
为单位时间段内车辆GPS存储的第i个时刻海拔值，k为第二时间段内时刻的总数。
2.根据权利要求1所述的GPS海拔值有效性判断方法，其特征在于，所述S1中，单位时间间隔的预估海拔变化值为：
Figure QLYQS_11
其中，
Figure QLYQS_12
为单位时间间隔的预估海拔变化值，/>
Figure QLYQS_13
为车辆当前时刻的速度，/>
Figure QLYQS_14
为车辆当前时刻的俯仰角；/>
所述S2中，单位时间段内的预估海拔变化值计算公式为：
Figure QLYQS_15
其中，
Figure QLYQS_16
为单位时间段内的预估海拔变化值，/>
Figure QLYQS_17
为单位时间间隔的预估海拔变化值。
3.根据权利要求2所述的GPS海拔值有效性判断方法，其特征在于，所述S3中，单位时间段内的车辆GPS海拔变化值为：
Figure QLYQS_18
其中，
Figure QLYQS_19
为单位时间段内的车辆GPS海拔变化值，/>
Figure QLYQS_20
为第n时刻的GPS海拔值，
Figure QLYQS_21
为第一时刻的GPS海拔值。
4.一种GPS海拔值有效性判断系统，其特征在于：包括采集模块（1）、存储模块（2）、计算模块（3）、判断模块（4）；
所述采集模块（1）用于获取当前时刻的车辆的运动数据；
所述存储模块（2）用于存储当前时刻的车辆的运动数据；
所述计算模块（3）用于计算单位时间间隔的预估海拔变化值、单位时间段内的预估海拔变化值、单位时间段内的车辆GPS海拔变化值；
所述判断模块（4）用于判断车辆GPS的海拔测量是否可靠;
所述判断模块（4）用于通过将所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较，若所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值的差值小于预设阈值，则认为车辆GPS的海拔测量可靠，反之，则认为车辆GPS的海拔测量不可靠；
Figure QLYQS_22
所述单位时间段内的预估海拔变化值与车辆GPS海拔变化值做差值比较公式为：
其中，
Figure QLYQS_23
为单位时间段内的预估海拔变化值，/>
Figure QLYQS_24
为单位时间段内的车辆GPS海拔变化值；
还包括替换模块（5），所述替换模块（5）用于在所述判断模块（4）判断车辆GPS的海拔测量不可靠的情况下，则将单位时间段内车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值以及第n个时刻的海拔值删除，将所述单位时间段分为第一时间段、第二时间段，用所述第一时间段内的车辆GPS海拔变化值的均值代替车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值，用所述第二时间段内的车辆GPS海拔变化值的均值代替车辆GPS存储的第n个时刻的海拔值，以作为下一轮的计算数据；
单位时间段内车辆GPS中存储的第一个时刻的海拔值的替代值为：
Figure QLYQS_25
其中，
Figure QLYQS_26
为单位时间段内车辆GPS存储的第一个时刻的海拔值的替代值，
Figure QLYQS_27
为单位时间段内车辆GPS存储的第i个时刻海拔值，/>
Figure QLYQS_28
为第一时间段内时刻的总数；/>
单位时间段内车辆GPS存储的第n个时刻的海拔值的替代值为：
Figure QLYQS_29
Figure QLYQS_30
其中，/>
Figure QLYQS_31
为单位时间段内车辆GPS存储的第n个时刻的海拔值的替代值，为单位时间段内车辆GPS存储的第i个时刻海拔值，k为第二时间段内时刻的总数。
5.根据权利要求4所述的GPS海拔值有效性判断系统，其特征在于：所述计算模块（3）包括第一计算单元（31）、第二计算单元（32）以及第三计算单元（33），
所述第一计算单元（31）用于计算单位时间间隔的预估海拔变化值；
所述第二计算单元（32）用于计算单位时间段内的预估海拔变化值；
所述第三计算单元（33）用于计算单位时间段内的车辆GPS海拔变化值。
6.根据权利要求5所述的GPS海拔值有效性判断系统，其特征在于：所述第一计算单元（31）计算单位时间间隔的预估海拔变化值的公式为：
Figure QLYQS_32
其中，
Figure QLYQS_33
为单位时间间隔的预估海拔变化值，/>
Figure QLYQS_34
为车辆当前时刻的速度，/>
Figure QLYQS_35
为车辆当前时刻的俯仰角；
所述第二计算单元（32）计算单位时间段内的预估海拔变化值的计算公式为：
Figure QLYQS_36
其中，
Figure QLYQS_37
为单位时间段内的预估海拔变化值，/>
Figure QLYQS_38
为单位时间间隔的预估海拔变化值；
所述第三计算单元（33）计算单位时间段内的车辆GPS海拔变化值的公式为：
Figure QLYQS_39
其中，
Figure QLYQS_40
为单位时间段内的车辆GPS海拔变化值，/>
Figure QLYQS_41
为第n时刻的GPS海拔值，
Figure QLYQS_42
为第一时刻的GPS海拔值。/>
CN202211451942.2A 2022-11-21 2022-11-21 一种gps海拔值有效性判断方法及系统 Active CN115575988B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211451942.2A CN115575988B (zh) 2022-11-21 2022-11-21 一种gps海拔值有效性判断方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211451942.2A CN115575988B (zh) 2022-11-21 2022-11-21 一种gps海拔值有效性判断方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115575988A CN115575988A (zh) 2023-01-06
CN115575988B true CN115575988B (zh) 2023-06-02

Family

ID=84588570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211451942.2A Active CN115575988B (zh) 2022-11-21 2022-11-21 一种gps海拔值有效性判断方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115575988B (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4271879B2 (ja) * 2001-05-11 2009-06-03 パイオニア株式会社 位置測定装置及びナビゲーション装置並びに位置測定方法及びナビゲーション方法
JP2004325777A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Masahiro Abe 車載ナビゲーションにおける道路情報システムとその道路情報測定方法、並びに道路面標高値測定システムとそのシステムを用いたナビゲーション
JP2009301214A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Toyota Motor Corp 異常判定装置およびこれを備える車両並びに異常判定方法
JP5267618B2 (ja) * 2011-06-24 2013-08-21 ソニー株式会社 情報処理装置
CN109323714B (zh) * 2017-08-01 2021-05-14 广州极飞科技股份有限公司 数据有效性检测的方法及装置
CN111460375B (zh) * 2020-03-30 2023-07-25 北京百度网讯科技有限公司 定位数据有效性确定方法、装置、设备和介质
CN113447972B (zh) * 2021-06-07 2022-09-20 华东师范大学 一种基于车载imu的自动驾驶gps欺骗检测方法及系统
CN113624258A (zh) * 2021-08-12 2021-11-09 武汉齐物科技有限公司 一种骑行高度校准方法及装置
CN114138016B (zh) * 2021-11-25 2024-04-26 成都时代星光科技有限公司 一种空中探地监测方法与装置
CN114578399A (zh) * 2022-03-18 2022-06-03 深圳摩吉智行科技有限公司 一种过滤移动跳变数据的方法、装置及计算机设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN115575988A (zh) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6480784B2 (en) Method and apparatus for applying decimation processing to vehicle position data based upon data accuracy estimation
CN109300312B (zh) 一种基于车辆大数据的路况分析方法及系统
US6597987B1 (en) Method for improving vehicle positioning in a navigation system
US20120253656A1 (en) Mobile state determination of location aware devices
CN101673460B (zh) 一种交通信息的质量评价方法、装置及系统
JP2013515974A (ja) デジタル地図におけるネットワーク生成のための時間および／または正確度に依存した重み
US20100318286A1 (en) Method of creating a speed estimation
JP2008512662A (ja) オブジェクトの将来の動きを予測するための装置および方法
Boroujeni et al. Road grade measurement using in-vehicle, stand-alone GPS with barometric altimeter
CN102280031B (zh) 一种基于浮动车数据的路口交通状态识别方法
CN103454660A (zh) 一种车辆定位方法及装置
CN110186428B (zh) 一种基于大数据曲线拟合的道路坡度确定方法及系统
JP2004280521A (ja) プローブカーシステムでの走行軌跡の伝送方法と装置
CN101907701A (zh) 一种辅助导航的速度运算方法
CN102538826A (zh) 基于地图匹配数据与gps的自适应陀螺误差校正方法
CN114333298B (zh) 一种基于交通雷达的车辆归属车道估计方法
CN115575988B (zh) 一种gps海拔值有效性判断方法及系统
CN110696627A (zh) 一种车辆可达范围的反馈方法及装置、汽车、存储介质
CN114333297B (zh) 一种基于交通雷达的车辆所属弯道车道估计方法
CN115148031B (zh) 一种停车场巡检车的多传感器高精度定位方法
Magrath et al. Evaluating different methods for determining road grade best suited to advanced bus transportation systems
CN110194200B (zh) 一种运行车辆的公里标确定方法、装置和介质
Jomrich et al. Lane Accurate Detection of Map Changes based on Low Cost Smartphone Data.
CN110444017B (zh) 一种去除道路线形对车辆急转弯影响的方法
Dolui et al. Traffic status monitoring using smart devices

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant