CN116679326A - 定位精度评估方法、装置、计算机设备和计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种定位精度评估方法，涉及定位技术领域。该方法应用于定位精度评估装置，其中，通过该定位精度评估装置可以获取真值设备对应的真值数据以及获取被测设备对应的待评估定位数据，然后通过该定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，从而得到待评估定位数据的精度，最后通过该定位精度评估装置对待评估定位数据的精度进行评估。该方案有助于提高进行定位精度评估的效率。
Description
技术领域
本申请涉及定位技术领域，具体涉及一种定位精度评估方法、装置、计算机设备和计算机存储介质。
背景技术
定位技术是指利用各种技术手段，通过对目标的距离、方位、高度、速度等参数进行测量和计算，确定其准确位置的一种技术。目前定位技术越来越多地应用于人们的生活，例如路线导航、位置共享、快递传送、外卖运送、无人驾驶等等。
目前，传统方案中最常用到的是基于全球导航卫星系统(Global NavigationSatellite System，GNSS)系统进行定位，其中，GNSS系统的定位精度一般是米级精度，米级精度是指在测量或定位过程中可以达到每米的精度水平。然而，随着科技智能化的发展，米级精度已经不能满足市场需求。基于此，提出了高精惯性导航定位方案，其中，高精惯性导航定位方案可以将定位精度由米级提升到厘米级别，定位精度更高。
然而，在实际应用中，受到外部环境因素以及定位系统自身因素的影响，高精惯性导航定位方案的实际定位精度与理论定位精度并不完全相同，因此，有必要对高精惯性导航定位方案的实际定位精度进行评估测试。
发明内容
本申请实施例致力于提供一种定位精度评估方法、装置、计算机设备和计算机存储介质，下文从以下几个方面进行介绍。
第一方面，提供了一种定位精度评估方法，应用于定位精度评估装置，该方法包括：获取真值设备对应的真值数据以及被测设备对应的待评估定位数据，其中，真值设备为能够提供准确的定位数据的设备，真值设备和被测设备安装在同一载体平台上；通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度；通过定位精度评估装置对被测设备的精度进行评估。
在其中一个实施例中，通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度，包括：通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理；对时间对齐之后的真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度。
在其中一个实施例中，被测设备的精度包括水平精度和高程精度，对时间对齐之后的真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度，包括：通过定位精度评估装置截取目标时间段内的真值数据与待评估定位数据，目标时间段包含多个采样时间点；对于每个采样时间点，通过定位精度评估装置计算采样时间点对应的待评估数据对应的位置到采样时间点对应的真值数据对应的位置的水平距离和高程距离；通过定位精度评估装置基于每个采样时间点对应的水平距离和高程距离确定被测设备的精度。
在其中一个实施例中，通过定位精度评估装置对被测设备的精度进行评估，包括：通过定位精度评估装置基于被测设备的水平精度生成水平精度散点图，基于被测设备的高程精度生成高程精度散点图。
在其中一个实施例中，获取真值设备对应的真值数据以及被测设备对应的待评估定位数据，包括：获取真值设备测量得到的第一运动数据以及被测设备测量得到的第二运动数据；通过定位精度评估装置基于真值设备与被测设备在载体平台上的位置转换关系对第一运动数据和/或第二运动数据进行位置转换，得到真值数据和待评估定位数据。
在其中一个实施例中，通过定位精度评估装置对被测设备的精度进行评估，包括：通过定位精度评估装置调用目标精度标准，并确定被测设备的精度是否符合目标精度标准，其中，目标精度标准对应的测试环境信息与被测设备对应的测试环境信息匹配。
在其中一个实施例中，获取真值设备对应的真值数据，包括：获取真值设备测量到的运动数据；通过定位精度评估装置调用GINS模块对运动数据进行滤波处理，得到真值数据。
第二方面，提供一种定位精度评估装置，该装置包括：获取模块，用于获取真值设备对应的真值数据以及被测设备对应的待评估定位数据，其中，真值设备为能够提供准确的定位数据的设备，真值设备和被测设备安装在同一载体平台上；计算模块，用于通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度；评估模块，用于通过定位精度评估装置对被测设备的精度进行评估。
第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述各项实施例中任一项所述的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各项实施例中任一项所述的方法。
本申请提供了一种定位精度评估方法，该方法应用于定位精度评估装置，其中，通过该定位精度评估装置可以获取真值设备对应的真值数据以及获取被测设备对应的待评估定位数据，然后通过该定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，从而得到待评估定位数据的精度，最后通过该定位精度评估装置对待评估定位数据的精度进行评估。该方案有助于提高进行定位精度评估的效率。
附图说明
图1示出了本申请实施例提供的定位精度评估方法的示意图。
图2示出了一种获取被测设备的精度的方法的示意图。
图3示出了另一种定位精度评估方法的流程示意图。
图4示出了一种定位精度评估装置的框图。
图5示出了一种计算机设备的框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
为了便于理解，下文先介绍本申请实施例涉及到的高精惯性导航定位方案。高精惯性导航定位方案，或称为高精度惯性导航系统(High Precision Inertial NavigationSystem,HPINS)，是一种利用惯性传感器(如加速度计和陀螺仪)进行导航定位的技术方案。该方案可以实现高精度的定位和导航，适用于航空、海洋、陆地等多种应用场景。
近几年，在许多应用场景中大量应用RTK(Real Time Kinematic，实时动态定位)或者PPP(Precise Point Positioning，精密单点定位)高精惯性导航定位方案，例如在共享单车的跟踪管理、智能驾驶系统、无人驾驶车辆的驾驶控制等应用场景。
其中，RTK高精惯性导航定位方案(也称为RTK定位系统)的工作原理包括：在地面已知位置安装一个基准站，该基准站在接收到卫星信号后就会开始进行自我解算，将卫星传递的位置信号与自己的实际位置信息进行比较，找到传递过程的定位误差，然后通过技术手段将误差告之流动站，然后流动站在根据实时接收到的卫星信号，对误差进行修正，由此得到自身的精确位置。
PPP高精惯性导航定位方案(也称为PPP定位系统)的工作原理包括：利用精密卫星轨道和精密卫星钟差改正，以及单台卫星接收机的非差分载波相位观测数据进行单点定位，可以获得厘米级的精度结果。
惯性导航(Inertial Navigation System，INS)系统是以陀螺和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统，INS系统根据陀螺的输出建立导航坐标系，根据加速度计的输出解算出载体平台在导航坐标系中的速度和位置。
RTK定位方案或者PPP定位方案可以将定位精度由米级提升到厘米级别，定位精度更高，且可以对室内、地下车库、高架桥下等GNSS传统盲区进行覆盖。总之，高精惯性导航定位方案是一种高精度、高可靠性的导航定位技术方案，可以广泛应用于航空、海洋、陆地等领域，具有广阔的应用前景。
以目前国内汽车行业L2.5级别以上无人驾驶方案为例，仅依靠激光雷达，摄像头算法等手段无法覆盖雨雪恶劣天气场景，且车辆上搭载的高精地图也需要高精度定位结果适配。目前大部分无人驾驶方案均嵌入了RTK或PPP高精惯性导航定位方案提升无人驾驶方案的成熟度。可以预见随着未来无人驾驶技术的不断发展完善，无人驾驶方案车辆面临大面积量产的需求。
然而，在实际应用中，受到外部环境因素以及定位系统自身因素的影响，RTK或PPP高精惯性导航定位方案的实际定位精度与理论定位精度并不相同。进一步的，RTK或PPP高精惯性导航定位方案的精确度以及可靠性是否能够达到量产水平，以及量产情况下，RTK或PPP高精惯性导航定位方案能否满足无人驾驶高精定位需求，都是不确定的。因此，对高精惯性导航定位方案的实际定位精度进行评估测试，以确定高精惯性导航定位方案的精确度和可靠性能否满足无人驾驶高精定位需求是非常有必要的。
在实际应用中，对处于实验阶段的无人驾驶方案，在一些情况下是人工手动对RTK或PPP高精惯性导航定位方案进行计算处理，以确定其精度。然而，手动确定精度的方案没有统一的标准和方法，受工作人员的个人因素的影响较大。且手动计算效率低，且失误率高。不能满足量产条件下的定位精度评估需求。
基于此，本申请实施例提供了一种定位精度评估方法，该方法应用于定位精度评估装置，其中，通过该定位精度评估装置可以获取真值设备对应的真值数据以及获取被测设备对应的待评估定位数据，然后通过该定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，从而得到待评估定位数据的精度，最后通过该定位精度评估装置对待评估定位数据的精度进行评估。该方案有助于提高进行定位精度评估的效率。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着，结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
下面对本申请实施例中，进行定位精度评估的准备过程进行说明。
本申请实施例中，在进行定位精度评估之前，需要先进行定位测试，其中，定位测试一般是指在载体平台上安装真值设备和被测设备，然后控制载体平台运动，在运动过程中，真值设备和被测设备采集载体平台的运动数据。其中，真值设备为高精度设备，例如，真值设备的精度等级大于等级阈值。真值设备提供的定位数据可以认为是准确的定位数据。需要说明的是，真值设备一般非常昂贵，不适于大量推广使用，多用于实验场景。被测设备为搭载有RTK定位系统和/或搭载有PPP定位系统的设备。需要说明的是，被测设备可以为搭载未来可能出现的任何定位系统的设备，本申请对被测设备上搭载的定位系统不做限定。载体平台可以例如是多轮车、无人机等运动物体。
定位测试一般分设备准备、路线规划、数据采集、数据分析几个步骤。
设备准备：在载体平台上安装被测设备以及安装一个高精度的真值设备。可选的，可以在载体平台上同时安装多个被测设备。其中，真值设备用于采集规划路线的轨迹和载体姿态，产生参考标准。这样，这样当行驶同样的路线时，被测设备的轨迹和载体姿态的误差情况才能够得到准确的量化。需要说明的是，安装时，含有惯性测量单元(InertialMeasurement Unit，IMU)的部分需要牢固的安装在载体平台上，不可自由晃动；真值设备和被测设备的天线的安装位置应保证无遮挡，安装位置附近无干扰源，信号收发状态良好。
线路规划：定位测试过程需要进行全路况道路数据采集。因此路线规划的测试场景不仅需要覆盖高速路、乡村道路这种卫星信号良好、对惯性导航要求不高的路段，也需要覆盖城市普通路、环线、高架桥上下、停车场、普通国道等卫星信号有遮蔽甚至中断的场景。需要说明的是，测试线路的起点和终点，都应选择开阔地、卫星信号好的地方。
数据采集：载体平台按照规划好的测试路线运动，被测设备和真值设备采集运动数据。需要说明的是，为了保证可靠性和一致性，以及为了便于对比，往往需要在同一测试线路做多次往复采集。
下面结合附图对本申请实施例提供的定位精度评估方法进行说明。
如图1所示，图1示出了本申请实施例提供的定位精度评估方法的示意图。该方法应用于定位精度评估装置。该方法包括步骤101至步骤103。
步骤101，获取真值设备对应的真值数据以及被测设备对应的待评估定位数据。
本申请实施例中，真值设备为能够提供准确的定位数据的设备，真值设备和被测设备安装在同一载体平台。其中，真值数据为真值设备提供的，具有较高精度的，被作为参考标准的数据。
在一些实现方式中，真值设备为双频RTK激光陀螺仪，例如为POS320。被测设备为配置有RTK定位系统和/或配置有PPP定位系统的定位设备或者定位模组。
其中，待评估定位数据包括平面位置数据(经度数据和纬度数据)、高程数据、航向角、俯仰角以及载体平台的速度数据。真值数据包括平面位置数据(经度数据和纬度数据)、高程数据、航向角、俯仰角以及载体平台的速度数据。
本申请实施例中，在载体平台运动的过程中真值设备会实时采集载体平台的运动数据，可以将该运动数据定义为第一运动数据。被测设备也会实时采集载体平台的运动数据，可以将该运动数据定义为第二运动数据。
在一种实现方式中，通过定位精度评估装置可以直接获取第一运动数据和第二运动数据，并将第一运动数据直接确定为真值设备对应的真值数据，将第二运动数据直接确定为被测设备对应的待评估定位数据。
在另一种实现方式中，通过定位精度评估装置可以直接获取第一运动数据和第二运动数据，并通过定位精度评估装置对第一运动数据进行处理，得到真值数据，对第二运动数据进行处理得到待评估定位数据。其中，对第一运动数据进行处理的过程包括：对第一运动数据进行格式转换、滤波、解算、平滑处理等。对第二运动数据的处理过程可以参考对第一运动数据的处理过程，在此不赘述。处理之后的真值数据与待评估定位数据的数据格式相同，包含的数据项相同，可以用于在相同维度上进行比较或运算。
在另一种实现方式中，可以通过定位精度评估装置调用第三方设备对第一运动数据进行处理，得到真值设备对应的真值数据。以及调用另一种第三方设备对第二运动数据进行处理，得到被测设备对应的待评估定位数据。然后通过定位精度评估装置可以从第三方设备获取真值数据和待评估定位数据。处理过程可以参考上述实现方式，这里不再赘述。处理之后的真值数据与待评估定位数据的数据格式相同，包含的数据项相同，可以用于在相同维度上进行比较或运算。
在另一种实现方式中，真值设备可以自行对第一运动数据进行处理，得到真值设备对应的真值数据。被测设备可以自行对第二运动数据进行处理，得到被测设备对应的待评估定位数据。然后通过定位精度评估装置可以直接获取到真值数据和待评估定位数据。处理过程可以参考上述实现方式，这里不再赘述。处理之后的真值数据与待评估定位数据的数据格式相同，包含的数据项相同，可以用于在相同维度上进行比较或运算。
本申请实施例中，真值设备为高精度设备，可以为真值设备配置专用的后处理软件来对第一运动数据进行后处理。其中，本申请实施例中，该专用的后处理软件为GINS模块，GINS模块包括GNSS模块和INS模块，是将GNSS模块和INS模块融合得到的。本申请实施例中，在获取真值设备测量到的运动数据之后，可以通过定位精度评估装置调用GINS模块对运动数据进行滤波处理，得到真值数据。其中，该滤波处理包括卡尔曼滤波及最小二乘法等。可选的，GINS模块还可以对真值设备测量到的运动数据进行各项预处理、格式转换、平滑处理等操作。
步骤102，通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度。
在一种实现方式中，通过定位精度评估装置可以计算真值数据与待评估定位数据的数值差，基于该数值差确定被测设备的精度。
在另一种实现方式中，真值数据包含多个数据项，待评估定位数据包含与真值数据相同的数据项，对于每个数据项，可以计算真值数据与待评估定位数据的数值差，这样就可以得到每个数据项对应的数值差。最后，通过定位精度评估装置可以基于每个数据项对应的数值差确定被测设备的精度。可选的，可以将每个数据项对应的数值差直接确定为被测设备在该数据项的精度。
在另一种实现方式中，通过定位精度评估装置可以确定真值数据对应的位置以及确定待评估定位数据对应的位置，然后基于真值数据对应的位置与待评估定位数据对应的位置之间的距离确定被测设备的精度。可选的，可以将该距离直接确定为被测设备的精度，例如距离为0.3m，在该被测设备的精度为0.3m。
本实施例中，可以将地球作为一个6371004米的标准椭球，然后通过定位精度评估装置计算待评估定位数据在椭球面的位置到真值数据在椭球面的位置的距离，并基于该距离确定被测设备的精度。例如，可以将该距离作为评估定位数据的精度。其中，该距离表示待评估定位数据相对真值数据在水平方向上的偏离量，该距离越大，表示被测设备的精度越低，该距离越小，表示被测设备的精度越高。
在另一种实现方式中，可以通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理，然后基于时间对齐之后的真值数据和待评估定位数据确定被测设备的精度。该实现方式的详细实现过程在下文中进行叙述。
步骤103，通过定位精度评估装置对被测设备的精度进行评估。
在一种实现方式中，通过定位精度评估装置可以基于精度标准来判断被测设备的精度是否满足要求。例如，被测设备的精度小于或等于精度标准，则确定被测设备的精度满足要求。反之，被测设备的精度不满足要求。可选的，通过定位精度评估装置可以调用预存的精度标准对被测设备进行评估。
在一些实现方式中，不同的场景，例如开阔场景、城市峡谷场景、地库场景等对于定位精度的需求是不相同的。再比如，车辆、无人机、轮船等不同的载体平台对于定位精度的需求也是不相同的。因此，对被测设备进行精度评估时，需要选择适配的精度标准。请参考表1，表1中示例性地示出了目前部分L3级别以上无人驾驶汽车在不同场景下所需的定位方案的精度标准。
表1
其中，CEP表示圆概率误差，举例说明，CEP95<＝0.3m表示在95％的情况下，被测设备的定位结果与真实位置之间的距离误差不超过0.3米，则被测设备符合精度标准。
基于此，本申请实施例中，通过定位精度评估装置调用目标精度标准，并确定被测设备的精度是否符合目标精度标准，其中，目标精度标准对应的测试环境信息与被测设备对应的测试环境信息匹配。
例如，被测设备是搭载在无人机上在地库场景下进行测试，那么对应于该被测设备的精度所适配的精度标准也应当是在地库场景下适用于无人机上的精度标准。
在一些实现方式中，通过定位精度评估装置可以调用预设的精度标准库，精度标准库包括多个精度标准，每个精度标准对应特定的环境和应用场景，其中，精度标准对应的环境例如是高速路、乡村道路、城市普通路、环线、高架桥上下、停车场、普通国道、地库等环境。应用场景例如是多轮车、无人机、轮船等。
通过定位精度评估装置在获取到被测设备的精度之后，还需要获取被测设备对应的测试环境信息，其中，测试环境信息例如外部道路环境、气候环境、应用场景等等。然后查找与被测设备对应的测试环境信息匹配的目标精度标准，并将选择的精度标准确定为目标精度标准。其中，匹配包括相类似、相同、相接近等含义。最后，通过定位精度评估装置比较目标精度标准和被测设备的精度，从而确定被测设备的精度是否符合要求。
本申请实施例中，若被测设备的精度符合标准，则通过定位精度评估装置输出被测设备的精度、精度散点图以及精度测试报告等。若被测设备的精度不符合标准，则通过定位精度评估装置输出测试不达标报告，以及详细的测试数据，以供工作人员分析定位精度不符合标准的原因。例如若确认为算法问题，则优化算法，并重新测试和评估。若确认为外部环境问题，则解决环境问题后重新测试和评估。
本申请实施例提供的定位精度评估方法，通过定位精度评估装置可以获取真值设备对应的真值数据以及获取被测设备对应的待评估定位数据，然后通过该定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，从而得到待评估定位数据的精度，最后通过该定位精度评估装置对待评估定位数据的精度进行评估。该方案有助于提高进行定位精度评估的效率。
在上述实施例的基础上，本申请实施例中，在通过定位精度评估装置获取到所有场景的所有时间段的被测设备的精度后，可以对被测设备的精度进行分析，例如，可以以真值数据为原点，以被评估定位数据为离散点绘制散点图。基于散点图可以清晰直观地观察到被测设备相对真值设备的偏差程度。偏差程度越大，说明被测设备的精度越低，反之被测设备的精度越高。
可选的，本申请实施例中，通过定位精度评估装置，还可以获取到被测设备的圆概率误差CEP参数。其中CEP参数例如包括CEP-50、CEP68、CEP95、CEP100等等。以CEP95为例，CEP95表示在95％的置信水平下，定位结果与真值位置之间的距离误差的概率分布范围。例如被测设备的CEP95为1米，意味着在95％的情况下，被测设备的定位结果与真实位置之间的距离误差不超过1米。通过CEP参数可以对被测设备的精度进行更好地评估。
在上述实施例的基础上，下面结合图2对得到被测设备的精度的过程进行说明。如图2所示，图2示出了一种获取被测设备的精度的方法的示意图。该过程包括步骤201至步骤202。
步骤201，通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理。
其中，时间对齐处理是指将不同时间轴上的数据按照同一时间点进行对齐，使得它们能够在同一时间点上进行比较和分析。
本申请实施例中，通过对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理可以使得真值数据和待评估定位数据逐帧对齐，以便于进行后续的计算被测设备的精度。
在一种实现方式中，对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理的方法为线性插值法，其中，线性插值法是将不同时间点的数据通过线性插值的方式映射到同一时间点上，可以保持数据的连续性。
在另一种实现方式中，对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理的方法为时间戳对齐法，即将数据中的时间戳转换为统一的时间格式，然后按照时间进行排序，可以保持数据的准确性和一致性。
在另一种实现方式中，对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理的方法为最近邻插值法，即将不同时间点的数据映射到离该时间点最近的数据点上，可以保持数据的一致性。
在另一种实现方式中，对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理的方法为滑动时间窗口法，即将一定时间范围内的数据进行平均或加权平均，可以消除数据的波动性。
在另一种实现方式中，对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理的方法为时间戳对齐法，其中，获取精确到毫秒的一组真值数据和待评估定位数据的采样时间戳，分别为t1和t2，然后进行时间匹配。匹配过程可以例如是：计算采样时间戳t1和t2所对应的数据tx和ty(真值数据和待评估定位数)的差值的绝对值|tx-ty|是否小于设定的固定值δ，例如，δ＝10ms。其中，若|tx-ty|＜δ，则认为采样时间戳t1、t2分别对应的真值数据和待评估定位数据为同一时间点获取到的；若|tx-ty|＞δ，则按照一定的速率寻找下一组采样时间戳进行时间匹配。
需要说明的是，本申请实施例提出的时间对齐处理的方法并不仅限于上述几种，还可以采用其他方式进行时间同步处理，本申请实施例不对此进行限制。
步骤202，对时间对齐之后的真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度。
在一种实现方式中，通过定位精度评估装置截取目标时间段内的真值数据与待评估定位数据，并基于目标时间段内的真值数据计算目标时间段内的被测设备的精度。其中，目标时间段包括多个采样时间点。其中，目标时间段为载体平台在测试场景下运动的持续时长。例如目标时间段是载体平台进入地库到从地库出来之间的时长。或者，例如目标时间段例如是载体平台进入规划路线到驶离规划路线之间的时长。
可选的，在时间对齐之后，目标时间段内的对于每个采样时间点对应的真值数据和待评估定位数据而言，可以通过定位精度评估装置计算二者之间的数据差，得到每个采样时间点对应的数据差，其中，多个采样时间点分别对应的数据差可以组成数据差数组。该数据差数组即为目标时间段对应的数据差数组。本申请实施例中，可以通过定位精度评估装置基于数据差数组评估出被测设备的精度。
可选的，在时间对齐之后，目标时间段内的对于每个采样时间点对应的真值数据和待评估定位数据而言，可以通过定位精度评估装置计算采样时间点对应的真值数据对应的位置到采样时间点对应的待评估定位数据对应的位置的距离。在一些实现方式中，二者之间的距离为直线距离。在另一些实现方式中，二者之间的距离是指真值数据在椭球面(地球表面)上对应的位置到待评估定位数据在椭球面上对应的位置的距离。
在一种实现方式中，被测设备的精度包括水平精度和高程精度，其中，得到被测设备的精度的方法包括：通过定位精度评估装置截取目标时间段内的真值数据与待评估定位数据，目标时间段包含多个采样时间点；对于每个采样时间点，通过定位精度评估装置计算采样时间点对应的待评估数据对应的位置到采样时间点对应的真值数据对应的位置的水平距离和高程距离；通过定位精度评估装置基于每个采样时间点对应的水平距离和高程距离确定被测设备的精度。
其中，可选的，水平距离可以是基于真值数据中的经纬度数据以及待评估定位数据中的经纬度数据的数据差来确定的。可选的，水平距离还可以是基于真值数据中的经纬度数据在地球表面(椭球面)的位置与待评估定位数据中的经纬度数据在地球表面的位置之间的距离来确定的。其中，水平距离表示待评估定位数据相对真值数据在水平方向上的偏离量。
其中，高程距离是基于真值数据中的高程数据和待评估定位数据中的高程数据的差值来确定的。高程距离表示待评估定位数据相对真值数据在高度上的偏离量。
本申请实施例中，通过定位精度评估装置可以将水平距离确定为水平精度，将高程距离确定为高程精度。
在一些实现方式中，通过定位精度评估装置基于被测设备的水平精度生成水平精度散点图，基于被测设备的高程精度生成高程精度散点图。其中，通过定位精度评估装置可以得到每个采样时间点对应的水平精度和高程精度，将该每个采样时间点组合起来，即得到目标时间段内的水平精度数组和高程精度数组。
本申请实施例，通过定位精度评估装置可以基于水平精度数组绘制水平精度散点图，其中，每个散点表示一个采样时间点对应的一个水平精度。散点图中的坐标轴表示真值数据，根据水平精度偏离坐标轴的远近程度可以确定被测设备在水平方面的精度水平。
相应的，通过定位精度评估装置可以基于高程精度数组绘制高程精度散点图，其中，每个散点表示一个采样时间点对应的一个高程精度。散点图中的坐标轴表示真值数据，根据高程精度偏离坐标轴的远近程度以确定被测设备的在高度方面的精度水平。
本申请实施例，通过对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理，提高了被测设备的精度的准确性。此外，基于水平距离和高程距离分别确定水平精度和高程精度，对被测设备的精度进行精细化分解，提高了被测设备的精度的准确性。最后，基于水平精度数组和高程精度数组绘制水平精度散点图以及高程精度散点图，有助于工作人员更加直观明了地获知被测设备的精度水平。
在上述实施例的基础上，下面结合图3说明本申请实施例提供的定位精度评估方法，其中，图3示出了另一种定位精度评估方法的流程示意图。该方法包括步骤301至步骤303。
步骤301，获取真值设备测量得到的第一运动数据以及被测设备测量得到的第二运动数据；通过定位精度评估装置基于真值设备与被测设备在载体平台上的位置转换关系对第一运动数据和/或第二运动数据进行位置转换，得到真值数据和待评估定位数据。
本申请实施例中，真值数据和待评估定位数据是指对应同一位置点的，通过不同的测试设备(真值设备和被测设备)获得的数据。
然而，在实际应用中，由于真值设备和被测设备并不可能设置于载体平台的同一位置处，也就是说，真值设备安装在载体平台的A位置，其测量得到的运动数据(即第一运动数据)是指A位置的定位数据。相类似的，被测设备安装在载体平台的B位置，其测量得到的运动数据(即第二运动数据)是指B位置的定位数据。其中A位置和B位置为载体平台上的两个不同位置。这种情况下，需要对第一运动数据和/或第二运动数据进行位置转换，从而使得真值数据与待评估定位数据为对应同一位置点的数据。为便于说明，将该“同一位置点”称为C位置点。需要说明的是，C位置点可以为A位置点或者为B位置点，或者为A位置点和B位置点之外的某一位置点。
本申请实施例中，通过定位精度评估装置可以获取真值设备在载体平台上的第一位置(例如A位置点)；获取被测设备在载体平台上的第二位置(例如B位置点)；然后基于第一位置和第二位置确定位置转换关系，并基于该位置转换关系对第一运动数据和/或第二运动数据进行位置转换。
在一种实现方式中，通过定位精度评估装置可以基于A位置点和B位置点建立坐标系，在坐标系的基础上获取将A位置点转换到B位置点的位置转换关系。相应的，基于该位置转换关系可以将指向A位置点的第一运动数据转换为指向B位置点的真值数据。将第二运动数据直接作为待评估定位数据。
在另一种实现方式中，通过定位精度评估装置可以基于A位置点和B位置点建立坐标系，在坐标系的基础上获取将B位置点转换到A位置点的位置转换关系。相应的，基于该位置转换关系可以将指向B位置点的第二运动数据转换为指向A位置点的待评估定位数据。将第一运动数据直接作为真值数据。
在另一种实现方式中，通过定位精度评估装置可以基于A位置点和B位置点建立坐标系，在坐标系内指定C位置点，然后获取将A位置点转换到C位置点的第一位置转换关系，以及获取将B位置点转换到C位置点的第二位置转换关系。最后，基于第一位置转换关系将指向A位置点的第一运动数据转换为指向C位置点的真值数据，基于第二位置转换关系将指向B位置点对应的第二运动数据转换为指向C位置点的待评估定位数据。
本申请实施例中，通过定位精度评估装置可以在线生成真值设备与被测设备之间的位置转换关系，并基于在线生成的位置转换关系进行位置转换。可选的，本申请实施例中，预先存储有真值设备与被测设备之间的位置转换关系，通过定位精度评估装置可以调用该位置转换关系进行位置转换。可选的，通过定位精度评估装置可以调用第三方设备生成位置转换关系，以及获取该第三方设备生成的位置转换关系进行位置转换。
需要说明的是，本申请实施例中，不需要对高程数据进行位置转换。
步骤302，通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度。
步骤303，通过定位精度评估装置对被测设备的精度进行评估。
本申请实施例中，真值数据和待评估定位数据指向同一位置点，这样计算出的真值数据与待评估定位数据的数据差或者距离差，可以更加准确地表征被测设备相对于真值设备的测量偏差，从而使得被测设备的精度的准确性更高。
在上述实施例的基础上，本申请实施例还提供一种定位精度评估方法，该方法中，在同一载体平台上安装有一个真值设备和多个被测设备。该方法包括：
获取真值设备对应的真值数据以及多个被测设备分别对应的待评估定位数据。
对于每个被测设备对应的待评估定位数据，通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度。
通过定位精度评估装置分别对各个被测设备的精度进行评估。
本申请实施例中，可以同时搭载多个被测设备，从而可以同时对多个被测设备进行精度评估，提高了定位精度评估的效率。
上文结合图1至图3，详细描述了本申请的方法实施例，下面结合图4详细描述本申请的装置实施例。应理解，方法实施例的描述与装置实施例的描述相互对应，因此，未详细描述的部分可以参见前面方法实施例。
本申请实施例提供一种定位精度评估装置，如图4所示，图4示出了一种定位精度评估装置的框图。该装置包括获取模块401、计算模块402和评估模块403。
其中，获取模块401，用于获取真值设备对应的真值数据以及被测设备对应的待评估定位数据，其中，真值设备为能够提供准确的定位数据的设备，真值设备和被测设备安装在同一载体平台上；计算模块402，用于通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度；评估模块403，用于通过定位精度评估装置对被测设备的精度进行评估。
在其中一个实施例中，计算模块402具体用于：通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理；对时间对齐之后的真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度。
在其中一个实施例中，被测设备的精度包括水平精度和高程精度，计算模块402具体用于：通过定位精度评估装置截取目标时间段内的真值数据与待评估定位数据，目标时间段包含多个采样时间点；对于每个采样时间点，通过定位精度评估装置计算采样时间点对应的待评估数据对应的位置到采样时间点对应的真值数据对应的位置的水平距离和高程距离；通过定位精度评估装置基于每个采样时间点对应的水平距离和高程距离确定被测设备的精度。
在其中一个实施例中，计算模块402具体用于：通过定位精度评估装置基于被测设备的水平精度生成水平精度散点图，基于被测设备的高程精度生成高程精度散点图。
在其中一个实施例中，获取模块401具体用于：获取真值设备测量得到的第一运动数据以及被测设备测量得到的第二运动数据；通过定位精度评估装置基于真值设备与被测设备在载体平台上的位置转换关系对第一运动数据和/或第二运动数据进行位置转换，得到真值数据和待评估定位数据。
在其中一个实施例中，评估模块403具体用于：通过定位精度评估装置调用目标精度标准，并确定被测设备的精度是否符合目标精度标准，其中，目标精度标准对应的测试环境信息与被测设备对应的测试环境信息匹配。
在其中一个实施例中，获取模块401具体用于：获取真值设备测量到的运动数据；通过定位精度评估装置调用GINS模块对运动数据进行滤波处理，得到真值数据。
关于定位精度评估装置的具体限定可以参见上文中对于定位精度评估方法的限定，在此不再赘述。上述定位精度评估装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块的操作。
图5示出了一种计算机设备的框图。图5所示的计算机设备可以包括：存储器510、处理器520和输入/输出接口530。其中，存储器510、处理器520、输入/输出接口530通过内部连接通路相连，该存储器510用于存储指令，该处理器520用于执行该存储器520存储的指令，以控制输入/输出接口530接收输入的数据和信息，输出操作结果等数据。
应理解，在本申请实施例中，该处理器520可以采用通用的中央处理器(centralprocessing unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)，或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案。
该存储器510可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器520提供指令和数据。处理器520的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，处理器520还可以存储设备类型的信息。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器520中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的定位精度评估方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器510，处理器520读取存储器510中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
应理解，本申请实施例中，该处理器可以为中央处理单元(central processingunit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
在本申请的一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取真值设备对应的真值数据以及被测设备对应的待评估定位数据，其中，真值设备为能够提供准确的定位数据的设备，真值设备和被测设备安装在同一载体平台上；通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度；通过定位精度评估装置对被测设备的精度进行评估。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理；对时间对齐之后的真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度。
在本申请的一个实施例中，被测设备的精度包括水平精度和高程精度，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：通过定位精度评估装置截取目标时间段内的真值数据与待评估定位数据，目标时间段包含多个采样时间点；对于每个采样时间点，通过定位精度评估装置计算采样时间点对应的待评估数据对应的位置到采样时间点对应的真值数据对应的位置的水平距离和高程距离；通过定位精度评估装置基于每个采样时间点对应的水平距离和高程距离确定被测设备的精度。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：通过定位精度评估装置基于被测设备的水平精度生成水平精度散点图，基于被测设备的高程精度生成高程精度散点图。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取真值设备测量得到的第一运动数据以及被测设备测量得到的第二运动数据；通过定位精度评估装置基于真值设备与被测设备在载体平台上的位置转换关系对第一运动数据和/或第二运动数据进行位置转换，得到真值数据和待评估定位数据。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：通过定位精度评估装置调用目标精度标准，并确定被测设备的精度是否符合目标精度标准，其中，目标精度标准对应的测试环境信息与被测设备对应的测试环境信息匹配。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取真值设备测量到的运动数据；通过定位精度评估装置调用GINS模块对运动数据进行滤波处理，得到真值数据。
本申请实施例提供的计算机设备，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
在本申请的一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取真值设备对应的真值数据以及被测设备对应的待评估定位数据，其中，真值设备为能够提供准确的定位数据的设备，真值设备和被测设备安装在同一载体平台上；通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度；通过定位精度评估装置对被测设备的精度进行评估。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：通过定位精度评估装置对真值数据和待评估定位数据进行时间对齐处理；对时间对齐之后的真值数据和待评估定位数据进行计算处理，得到被测设备的精度。
在本申请的一个实施例中，被测设备的精度包括水平精度和高程精度，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：通过定位精度评估装置截取目标时间段内的真值数据与待评估定位数据，目标时间段包含多个采样时间点；对于每个采样时间点，通过定位精度评估装置计算采样时间点对应的待评估数据对应的位置到采样时间点对应的真值数据对应的位置的水平距离和高程距离；通过定位精度评估装置基于每个采样时间点对应的水平距离和高程距离确定被测设备的精度。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：通过定位精度评估装置基于被测设备的水平精度生成水平精度散点图，基于被测设备的高程精度生成高程精度散点图。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取真值设备测量得到的第一运动数据以及被测设备测量得到的第二运动数据；通过定位精度评估装置基于真值设备与被测设备在载体平台上的位置转换关系对第一运动数据和/
或第二运动数据进行位置转换，得到真值数据和待评估定位数据。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：通过定位精度评估装置调用目标精度标准，并确定被测设备的精度是否符合目标精度标准，其中，目标精度标准对应的测试环境信息与被测设备对应的测试环境信息匹配。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取真值设备测量到的运动数据；通过定位精度评估装置调用GINS模块对运动数据进行滤波处理，得到真值数据。
本实施例提供的计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber Line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够读取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，数字通用光盘(digital video disc，DVD))或者半导体介质(例如，固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种定位精度评估方法，其特征在于，应用于定位精度评估装置，所述方法包括：
获取真值设备对应的真值数据以及被测设备对应的待评估定位数据，其中，所述真值设备为能够提供准确的定位数据的设备，所述真值设备和所述被测设备安装在同一载体平台上；
通过所述定位精度评估装置对所述真值数据和所述待评估定位数据进行计算处理，得到所述被测设备的精度；
通过所述定位精度评估装置对所述被测设备的精度进行评估。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述定位精度评估装置对所述真值数据和所述待评估定位数据进行计算处理，得到所述被测设备的精度，包括：
通过所述定位精度评估装置对所述真值数据和所述待评估定位数据进行时间对齐处理；
对时间对齐之后的所述真值数据和所述待评估定位数据进行计算处理，得到所述被测设备的精度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述被测设备的精度包括水平精度和高程精度，所述对时间对齐之后的所述真值数据和所述待评估定位数据进行计算处理，得到所述被测设备的精度，包括：
通过所述定位精度评估装置截取目标时间段内的所述真值数据与所述待评估定位数据，所述目标时间段包含多个采样时间点；
对于每个采样时间点，通过所述定位精度评估装置计算所述采样时间点对应的所述待评估数据对应的位置到所述采样时间点对应的所述真值数据对应的位置的水平距离和高程距离；
通过所述定位精度评估装置基于每个采样时间点对应的所述水平距离和所述高程距离确定所述被测设备的精度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述定位精度评估装置对所述被测设备的精度进行评估，包括：
通过所述定位精度评估装置基于所述被测设备的水平精度生成水平精度散点图，基于所述被测设备的高程精度生成高程精度散点图。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取真值设备对应的真值数据以及被测设备对应的待评估定位数据，包括：
获取所述真值设备测量得到的第一运动数据以及所述被测设备测量得到的第二运动数据；
通过所述定位精度评估装置基于所述真值设备与所述被测设备在所述载体平台上的位置转换关系对所述第一运动数据和/或所述第二运动数据进行位置转换，得到所述真值数据和所述待评估定位数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述定位精度评估装置对所述被测设备的精度进行评估，包括：
通过所述定位精度评估装置调用目标精度标准，并确定所述被测设备的精度是否符合所述目标精度标准，其中，所述目标精度标准对应的测试环境信息与所述被测设备对应的测试环境信息匹配。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取真值设备对应的真值数据，包括：
获取所述真值设备测量到的运动数据；
通过所述定位精度评估装置调用GINS模块对所述运动数据进行滤波处理，得到所述真值数据。
8.一种定位精度评估装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取真值设备对应的真值数据以及被测设备对应的待评估定位数据，其中，所述真值设备为能够提供准确的定位数据的设备，所述真值设备和所述被测设备安装在同一载体平台上；
计算模块，用于通过所述定位精度评估装置对所述真值数据和所述待评估定位数据进行计算处理，得到所述被测设备的精度；
评估模块，用于通过所述定位精度评估装置对所述被测设备的精度进行评估。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117629188A (zh) * | 2024-01-26 | 2024-03-01 | 深圳易行机器人有限公司 | 一种基于激光和视觉融合的agv导航方法及系统 |
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2023
- 2023-06-09 CN CN202310686306.6A patent/CN116679326A/zh active Pending
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| CN117629188B (zh) * | 2024-01-26 | 2024-04-05 | 深圳易行机器人有限公司 | 一种基于激光和视觉融合的agv导航方法及系统 |
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