一种车辆卫星定位数据聚合优化系统及其方法与流程

1.本发明涉及车辆定位技术领域，具体来说，涉及一种车辆卫星定位数据聚合优化系统及其方法。


背景技术：

2.现代车辆通常包括确定车辆位置并将该位置与路线图上位置关联的硬件。早期的gnss导航包括特意插入的误差分量，其会留下接收到的稍微不准确的gnss信号。过去的车辆不使用用于导航的gnss信号，而依靠位置推测法系统，其从多个车辆传感器接收信息以确定车速和方向。
3.车辆的位置信息是实现智能交通的重要元素，如导航、交通管制、收费等。随着定位技术的不断发展，对定位精度的要求越来越高，定位结果需要区分主路还是辅路、桥上还是桥下。卫星和基站已经成为车辆定位的基础技术手段，但由于车辆行驶的道路环境复杂多变，在没有信号覆盖或信号被遮挡反射时，无法实现不间断的精确定位，必须辅助其它的定位技术。
4.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.针对相关技术中的问题，本发明提出一种车辆卫星定位数据聚合优化系统及其方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
6.为此，本发明采用的具体技术方案如下：
7.一种车辆卫星定位数据聚合优化系统及其方法，包括安装于车辆内的卫星定位系统、车载终端、can数据解析装置和can总线，其中，所述卫星定位系统包括依次连接的全球导航卫星系统接收器和蜂窝通信网络接收器，所述车载终端包括依次连接的定位数据分析模块、车辆数据读取模块、定位数据对比模块和定位修正模块，所述can总线与所述can数据解析装置的输入端相连接，所述can数据解析装置的输出端与所述车载终端相连接，从所述can数据解析装置中解析出车辆标识数据、时间数据以及方位数据，所述时间数据据包括日期数据以及时刻数据，当检测到当前车辆在行驶过程中出现回环现象时，将与所述回环现象匹配的所述车辆标识数据和所述方位数据的车身位姿进行融合。
8.作为优选的，所述定位数据分析模块用于读取所述卫星定位系统的在线定位数据，所述在线定位数据包括卫星定位数据、时间戳和信号强度。
9.作为优选的，所述车辆数据读取模块其读取所述车辆行驶参数、车辆位姿和车辆前方的车道线。
10.作为优选的，所述定位修正模块对当前车辆处于行驶状态时，获取当前视觉位姿，对所述当前视觉位姿进行全局优化，得到当前视觉优化位姿。
11.作为优选的，所述全球导航卫星系统接收器在所述车辆上接收多个全球导航卫星系统卫星信号，并且基于所述所接收的全球导航卫星系统信号确定车辆位置以及包括向上
速度的车辆速度。
12.根据本发明的另一方面，提供了一种车辆卫星定位数据聚合优化系统的方法，该车辆卫星定位数据聚合优化系统的方法，包括以下步骤：
13.对卫星定位系统的定位信息进行动态阈值判断，对时刻的位置的动态阈值进行比较判断；
14.然后对对卫星定位系统的定位数据预处理，过滤剔除异常数据；
15.获取与优化后的定位信息相关联的目标定位信息，所述目标定位信息是通过所述车载终端和卫星定位系统确定的；
16.按照预设的定位接近策略构建关于所述优化后的定位信息及所述目标定位信息的优化模型；
17.当卫星定位系统采集到卫星定位数据时，卫星定位单元实时接收卫星的定位数据，并将该定位数据传送至定位控制单元，定位控制单元根据该卫星定位数据实时校准惯性定位，校准惯性定位单元的时钟信息和速度信息；
18.当卫星定位系统接收不到卫星定位数据时，定位控制单元控制惯性定位单元进行惯性定位；
19.将所述目标定位信息输入到所述优化模型中，对所述优化模型中的所述优化后的定位信息进行求解，以输出所述优化后的定位信息；
20.若所述优化后的定位信息通过验证，则将优化后的定位信息发送给车辆，以控制车辆根据所述优化后的定位信息进行定位。
21.作为优选的，所述车载终端的所述车辆数据读取模块从can数据解析装置读取的车辆行驶参数包括：车辆行驶的瞬时速率、方向盘的偏转角度及获取数据的时间戳。
22.作为优选的，所述定位数据分析模块根据在线定位数据丢失前及再次收到在线定位数据的两个时间戳，将两个时间戳之间定义为离线阶段，在离线阶段中修改正在线定位数据，生成最终的车辆定位数据。
23.作为优选的，通过所述can数据解析装置得到车辆当前的加速度，根据当前加速度计算出车辆当前的瞬时速度，对瞬时速度进行积分计算，获得平均速度。
24.本发明的有益效果为：通过can数据解析装置和卫星定位系统的配合，利用汽车can数据解析装置上携带的速度和方向盘偏转信息，集成于车载终端上，实现了车辆行驶轨迹的推算在降低了设备成本的同时，也增加了辅助定位的精度，能够在检测到车辆行驶过程中的回环现象时，将回环现象对应的回环视觉位姿与车身位姿进行关联，进而根据回环视觉位姿计算得到的回环检测结果对采集到的车身位姿进行误差纠正，以消除车身位姿存在的误差；通过基站定位、卫星定位和惯性定位等多种定位方式，来获取轨道车辆的实时位置数据，在隧道、车库内部等无法接收卫星定位的地方，通过基站定位和惯性定位来提供车辆的位置数据，从而提升了车辆定位功能的准确。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
26.图1是根据本发明实施例的一种车辆卫星定位数据聚合优化系统的结构示意图之一；
27.图2是根据本发明实施例的一种车辆卫星定位数据聚合优化系统的结构示意图之二；
28.图3是根据本发明实施例的一种车辆卫星定位数据聚合优化系统及其方法的步骤流程图。
29.图中：
30.1、卫星定位系统；2、车载终端；3、can数据解析装置；4、can总线；5、全球导航卫星系统接收器；6、蜂窝通信网络接收器；7、定位数据分析模块；8、车辆数据读取模块；9、定位数据对比模块；10、定位修正模块；11、车辆标识数据；12、时间数据；13、方位数据。
具体实施方式
31.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
32.根据本发明的实施例，提供了一种车辆卫星定位数据聚合优化系统及其方法。
33.实施例一；
34.如图1-3所示，根据本发明实施例的车辆卫星定位数据聚合优化系统及其方法，包括安装于车辆内的卫星定位系统1、车载终端2、can数据解析装置3和can总线4，其中，所述卫星定位系统1包括依次连接的全球导航卫星系统接收器5和蜂窝通信网络接收器6，所述车载终端2包括依次连接的定位数据分析模块7、车辆数据读取模块8、定位数据对比模块9和定位修正模块10，所述can总线4与所述can数据解析装置3的输入端相连接，所述can数据解析装置3的输出端与所述车载终端2相连接，从所述can数据解析装置3中解析出车辆标识数据11、时间数据12以及方位数据13，所述时间数据12据包括日期数据以及时刻数据，当检测到当前车辆在行驶过程中出现回环现象时，将与所述回环现象匹配的所述车辆标识数据11和所述方位数据13的车身位姿进行融合。
35.所述定位数据分析模块7用于读取所述卫星定位系统1的在线定位数据，所述在线定位数据包括卫星定位数据、时间戳和信号强度
36.所述车辆数据读取模块8其读取所述车辆行驶参数、车辆位姿和车辆前方的车道线。
37.所述定位修正模块10对当前车辆处于行驶状态时，获取当前视觉位姿，对所述当前视觉位姿进行全局优化，得到当前视觉优化位姿。
38.所述全球导航卫星系统接收器5在所述车辆上接收多个全球导航卫星系统卫星信号，并且基于所述所接收的全球导航卫星系统信号确定车辆位置以及包括向上速度的车辆速度。
39.实施例二；
40.如图1-3所示，根据本发明的另一方面，提供了一种车辆卫星定位数据聚合优化系
统的方法，该车辆卫星定位数据聚合优化系统的方法，包括以下步骤：
41.对卫星定位系统1的定位信息进行动态阈值判断，对时刻的位置的动态阈值进行比较判断；
42.然后对对卫星定位系统1的定位数据预处理，过滤剔除异常数据；
43.获取与优化后的定位信息相关联的目标定位信息，所述目标定位信息是通过所述车载终端2和卫星定位系统1确定的；
44.按照预设的定位接近策略构建关于所述优化后的定位信息及所述目标定位信息的优化模型；
45.当卫星定位系统1采集到卫星定位数据时，卫星定位单元实时接收卫星的定位数据，并将该定位数据传送至定位控制单元，定位控制单元根据该卫星定位数据实时校准惯性定位，校准惯性定位单元的时钟信息和速度信息；
46.当卫星定位系统1接收不到卫星定位数据时，定位控制单元控制惯性定位单元进行惯性定位；
47.将所述目标定位信息输入到所述优化模型中，对所述优化模型中的所述优化后的定位信息进行求解，以输出所述优化后的定位信息；
48.若所述优化后的定位信息通过验证，则将优化后的定位信息发送给车辆，以控制车辆根据所述优化后的定位信息进行定位。
49.实施例三；
50.如图1-3所示，所述车载终端2的所述车辆数据读取模块8从can数据解析装置3读取的车辆行驶参数包括：车辆行驶的瞬时速率、方向盘的偏转角度及获取数据的时间戳，所述定位数据分析模块7根据在线定位数据丢失前及再次收到在线定位数据的两个时间戳，将两个时间戳之间定义为离线阶段，在离线阶段中修改正在线定位数据，生成最终的车辆定位数据，通过所述can数据解析装置3得到车辆当前的加速度，根据当前加速度计算出车辆当前的瞬时速度，对瞬时速度进行积分计算，获得平均速度。
51.实施例四；
52.如图3所示，为了方便理解本发明的上述技术方案，以下结合附图对本发明的上述方案的流程进行详细说明，具体如下：
53.根据本发明的实施例，提供了一种车辆卫星定位数据聚合优化系统的方法，包括以下步骤：
54.步骤s101，对卫星定位系统1的定位信息进行动态阈值判断，对时刻的位置的动态阈值进行比较判断；
55.步骤s103，然后对对卫星定位系统1的定位数据预处理，过滤剔除异常数据；
56.步骤s105，获取与优化后的定位信息相关联的目标定位信息，所述目标定位信息是通过所述车载终端2和卫星定位系统1确定的；
57.步骤s107，按照预设的定位接近策略构建关于所述优化后的定位信息及所述目标定位信息的优化模型；
58.步骤s109，当卫星定位系统1采集到卫星定位数据时，卫星定位单元实时接收卫星的定位数据，并将该定位数据传送至定位控制单元，定位控制单元根据该卫星定位数据实时校准惯性定位，校准惯性定位单元的时钟信息和速度信息；
59.步骤s111，当卫星定位系统1接收不到卫星定位数据时，定位控制单元控制惯性定位单元进行惯性定位；
60.步骤s113，将所述目标定位信息输入到所述优化模型中，对所述优化模型中的所述优化后的定位信息进行求解，以输出所述优化后的定位信息；
61.步骤s115，若所述优化后的定位信息通过验证，则将优化后的定位信息发送给车辆，以控制车辆根据所述优化后的定位信息进行定位。
62.综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过can数据解析装置3和卫星定位系统1的配合，利用汽车can数据解析装置3上携带的速度和方向盘偏转信息，集成于车载终端2上，实现了车辆行驶轨迹的推算在降低了设备成本的同时，也增加了辅助定位的精度，能够在检测到车辆行驶过程中的回环现象时，将回环现象对应的回环视觉位姿与车身位姿进行关联，进而根据回环视觉位姿计算得到的回环检测结果对采集到的车身位姿进行误差纠正，以消除车身位姿存在的误差；通过基站定位、卫星定位和惯性定位等多种定位方式，来获取轨道车辆的实时位置数据，在隧道、车库内部等无法接收卫星定位的地方，通过基站定位和惯性定位来提供车辆的位置数据，从而提升了车辆定位功能的准确。
63.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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。