專利名稱：導(dǎo)航定位糾偏方法和裝置，定位導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全球定位導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于全球定位系統(tǒng)的導(dǎo)航定位糾偏方法和裝置，以及，一種定位導(dǎo)航系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近幾年，定位導(dǎo)航系統(tǒng)，特別是車載導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛，基于全球定位系統(tǒng) (Global Position System, GPS)定位的導(dǎo)航系統(tǒng)幾乎成了豪華轎車的標(biāo)準(zhǔn)配置。對于車載導(dǎo)航系統(tǒng)來說，車輛定位導(dǎo)航的基礎(chǔ)和核心，但現(xiàn)有車載導(dǎo)航系統(tǒng)一般只采用GPS定位， 然后將定位點(diǎn)向匹配道路做投影取垂足，作為地圖的匹配點(diǎn)。由于GPS定位誤差比較大，當(dāng)?shù)缆非闆r比較復(fù)雜時(shí)，如出現(xiàn)道路交叉、主輔路并存或多條道路并行、道路拐彎、車輛掉頭等情況時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)無法與地圖精確匹配、匹配不穩(wěn)定或出現(xiàn)匹配錯(cuò)誤的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于全球定位系統(tǒng)的導(dǎo)航定位糾偏方法， 可解決現(xiàn)有技術(shù)因GPS定位精度低，無法準(zhǔn)確地與地圖進(jìn)行精確匹配的問題。本發(fā)明還提供了一種基于全球定位系統(tǒng)的導(dǎo)航定位糾偏裝置以及一種定位導(dǎo)航系統(tǒng)，以保證上述方法在實(shí)際中的應(yīng)用。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種基于全球定位系統(tǒng)的導(dǎo)航定位糾偏方法， 包括接收所述全球定位系統(tǒng)獲取的當(dāng)前定位點(diǎn)；選擇權(quán)值因子TWS最高的道路作為所述當(dāng)前定位點(diǎn)的匹配道路；確定所述權(quán)值因子TWS的參數(shù)包括當(dāng)前行進(jìn)方向與所述道路的方向符合程度W&，所述當(dāng)前定位點(diǎn)與所述道路的距離接近程度W4和角度接近程度WSP，其中，TffS = WSH+(WSD+ffSp)；將所述當(dāng)前定位點(diǎn)到所述匹配道路的投影點(diǎn)作為當(dāng)前定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)。優(yōu)選的，所述當(dāng)前行進(jìn)方向與所述道路的方向符合程度由所述當(dāng)前行進(jìn)方向與所述道路方向的夾角β確定，其中
WSh = AhCOS (β ‘)
上述公式中，Ah為預(yù)設(shè)的方向符合程度權(quán)值系數(shù)； 當(dāng)-180° ^ β ^ 180° 時(shí)，β ‘ = β ； 當(dāng) β > 180° 時(shí)，β ‘ = 360° -β ； 當(dāng) β < -180° 時(shí)，β ‘ = 360° +β 所述距離接近程度由下列公式確定 WSD = Ad /D
其中，Ad為預(yù)設(shè)的距離接近程度權(quán)值系數(shù)，D表示所述當(dāng)前定位點(diǎn)到當(dāng)前道路的距
權(quán)利要求
1.一種基于全球定位系統(tǒng)的導(dǎo)航定位糾偏方法，其特征在于，包括 接收所述全球定位系統(tǒng)獲取的當(dāng)前定位點(diǎn)；選擇權(quán)值因子TWS最高的道路作為所述當(dāng)前定位點(diǎn)的匹配道路；確定所述權(quán)值因子 TWS的參數(shù)包括當(dāng)前行進(jìn)方向與所述道路的方向符合程度WSH，所述當(dāng)前定位點(diǎn)與所述道路的距離接近程度和角度接近程度WSp，其中，TffS = WSh+ (WSD+WSp)；將所述當(dāng)前定位點(diǎn)到所述匹配道路的投影點(diǎn)作為當(dāng)前定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述當(dāng)前行進(jìn)方向與所述道路的方向符合程度由所述當(dāng)前行進(jìn)方向與所述道路方向的夾角β確定，其中WSh = AhCOS (β ‘)上述公式中，Ah為預(yù)設(shè)的方向符合程度權(quán)值系數(shù)； 當(dāng)-180° ^ β ^ 180° 時(shí)，β ‘ = β ； 當(dāng) β > 180° 時(shí)，β ‘ = 360° -β ； 當(dāng) β < -180° 時(shí)，β ‘ = 360° +β 所述距離接近程度由下列公式確定 WSD = AD /D其中，Ad為預(yù)設(shè)的距離接近程度權(quán)值系數(shù)，D表示所述當(dāng)前定位點(diǎn)到當(dāng)前道路的距離，n ^3 (> 一少2 )—O1 -X2) + (χ, }'l -xIyi)O =----廠 2-=--Λ/(Χ1 ~Χ )2 +(少I -J72)2上述公式中，X3和y3分別是當(dāng)前定位點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，X1和&分別是當(dāng)前道路上任意選取的二個(gè)點(diǎn)A、B的橫坐標(biāo)，Y1和y2分別是所述A、B兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)； 所述角度接近程度由下列公式確定WSp = ApCOS ( α )其中，Ap為預(yù)設(shè)的角度接近程度權(quán)值系數(shù)，α為所述道路與當(dāng)前定位點(diǎn)P和路口節(jié)點(diǎn) C所組成線段CP的夾角。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于 所述預(yù)設(shè)的方向符合程度權(quán)值系數(shù)Ah的值為3 5 ； 所述預(yù)設(shè)的距離接近程度權(quán)值系數(shù)Ad的值為2 5 ； 所述預(yù)設(shè)的角度接近程度權(quán)值系數(shù)Ap = 10-AH-AD。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在接收所述全球定位系統(tǒng)獲取的當(dāng)前定位點(diǎn)步驟之后還包括判斷包括所述當(dāng)前定位點(diǎn)在內(nèi)的連續(xù)3個(gè)定位點(diǎn)兩兩之間的距離是否小于預(yù)設(shè)的定位誤差容限，若是，則將上一定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)作為當(dāng)前定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在接收所述全球定位系統(tǒng)獲取的當(dāng)前定位點(diǎn)步驟之后還包括若所述當(dāng)前定位點(diǎn)與上一定位點(diǎn)的距離大于上一定位點(diǎn)的速度在單位時(shí)間內(nèi)行走距離的3倍，則將上一定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)作為當(dāng)前定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若全球定位系統(tǒng)無法獲得當(dāng)前定位點(diǎn)，則將上一定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)作為當(dāng)前地圖匹配點(diǎn)。
7.一種基于全球定位系統(tǒng)的導(dǎo)航定位糾偏裝置，其特征在于，包括定位點(diǎn)接收單元，道路匹配單元和地圖匹配單元，其中所述定位點(diǎn)接收單元用于接收所述全球定位系統(tǒng)獲取的當(dāng)前定位點(diǎn)；所述道路匹配單元用下述公式計(jì)算權(quán)值因子TWS，并選擇權(quán)值因子TWS最高的道路作為所述定位點(diǎn)接收單元接收的當(dāng)前定位點(diǎn)的匹配道路；TffS = WSh+ (WSD+WSp)其中，表示當(dāng)前行進(jìn)方向與所述道路的方向符合程度，分別表示所述當(dāng)前定位點(diǎn)與所述道路的距離接近程度和角度接近程度；所述地圖匹配單元用于確定所述當(dāng)前定位點(diǎn)到所述道路匹配單元選定的匹配道路的投影點(diǎn)，并將該投影點(diǎn)作為所述當(dāng)前定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括方向符合程度計(jì)算單元，距離接近程度計(jì)算單元和角度接近程度計(jì)算單元，其中所述方向符合程度計(jì)算單元用于計(jì)算當(dāng)前行進(jìn)方向與所述道路的方向符合程度WSH， 計(jì)算公式如下WSh = AhCOS (β ‘)上述公式中，Ah為預(yù)設(shè)的方向符合程度權(quán)值系數(shù)；β為所述當(dāng)前行進(jìn)方向與所述道路方向的夾角；當(dāng)-180° 彡 β 彡 180° 時(shí)，β ‘ = β ;當(dāng) β > 180° 時(shí)，β ‘ = 360° -β ； 當(dāng) β < -180° 時(shí)，β ‘ = 360° +β ；所述距離接近程度計(jì)算單元用于計(jì)算當(dāng)前定位點(diǎn)與所述道路的距離接近程度WSD，計(jì)算公式如下WSd = Ad /DAO丨-^^-^(x, —x2)+ (Xj2 -X2J^1)LJ = -, ------Λ/(χι ~χι)2 +(>'ι -J72)2上述公式中，Ad為預(yù)設(shè)的距離接近程度權(quán)值系數(shù)，D表示所述當(dāng)前定位點(diǎn)到當(dāng)前道路的距離，X3和y3分別是當(dāng)前定位點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，X1和&分別是當(dāng)前道路上任意選取的二個(gè)點(diǎn)A、B的橫坐標(biāo)，Y1和y2分別是所述A、B兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)；所述角度接近程度計(jì)算單元用于計(jì)算當(dāng)前定位點(diǎn)與所述道路的角度接近程度WSP，計(jì)算公式如下WSp = ApCOS ( α )其中，Ap為預(yù)設(shè)的角度接近程度權(quán)值系數(shù)，α為所述道路與當(dāng)前定位點(diǎn)P和路口節(jié)點(diǎn) C所組成線段CP的夾角。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括異常情況處理單元，所述異常情況處理單元具體包括低速處理子單元、漂移處理子單元和遮擋處理子單元，其中所述低速處理子單元用于判斷包括所述當(dāng)前定位點(diǎn)在內(nèi)的連續(xù)3個(gè)定位點(diǎn)兩兩之間的距離是否小于預(yù)設(shè)的定位誤差容限，若是，則將上一定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)作為當(dāng)前定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)；所述漂移處理子單元用于判斷所述當(dāng)前定位點(diǎn)與上一定位點(diǎn)的距離是否大于上一定位點(diǎn)的速度在單位時(shí)間內(nèi)行走距離的3倍，若是，則將上一定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)作為當(dāng)前定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)；所述遮擋處理子單元用于判斷所述定位點(diǎn)接收單元是否能夠從全球定位系統(tǒng)獲得當(dāng)前定位點(diǎn)，若否，則將上一定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)作為當(dāng)前地圖匹配點(diǎn)。
10. 一種定位導(dǎo)航系統(tǒng)，包括全球定位獲取裝置和導(dǎo)航裝置，其特征在于，還包括權(quán)利要求7 9之一所述的導(dǎo)航定位糾偏裝置，所述導(dǎo)航定位糾偏裝置接收所述全球定位獲取裝置獲得的當(dāng)前定位點(diǎn)，生成該當(dāng)前定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)，傳遞至所述導(dǎo)航裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于全球定位系統(tǒng)的導(dǎo)航定位糾偏方法和裝置，以及，一種定位導(dǎo)航系統(tǒng)，所述方法包括接收所述全球定位系統(tǒng)獲取的當(dāng)前定位點(diǎn)；選擇權(quán)值因子最高的道路作為當(dāng)前定位點(diǎn)的匹配道路，確定所述權(quán)值因子的參數(shù)包括當(dāng)前行進(jìn)方向與所述道路的方向符合程度和當(dāng)前定位點(diǎn)與所述道路的接近程度；將所述當(dāng)前定位點(diǎn)到所述匹配道路的投影點(diǎn)作為當(dāng)前定位點(diǎn)的地圖匹配點(diǎn)。本發(fā)明通過計(jì)算當(dāng)前行進(jìn)方向與道路方向的符合程度、與各道路的接近程度等，向匹配程度最高的道路進(jìn)行投影，得到地圖上的準(zhǔn)確匹配點(diǎn)，與現(xiàn)有僅依靠距離進(jìn)行匹配的方法相比，具有更高的精度和適應(yīng)性，可解決車輛轉(zhuǎn)彎、多交叉路口選擇、主輔路選擇等復(fù)雜情況下的定位問題。
文檔編號G01C21/30GK102175254SQ20111000618
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者李少杰, 李楷, 陳明亮, 馬海波 申請人:北京超圖軟件股份有限公司