1.一種基于模糊理論的復(fù)合定位新方法,其特征在于,通過(guò)獲取目標(biāo)車(chē)輛以及某相鄰車(chē)輛上的三種定位技術(shù)裝置的定位數(shù)據(jù),以及兩車(chē)之間的精確距離,所述三種定位技術(shù)裝置分別為:全球定位系統(tǒng)、無(wú)線保真定位系統(tǒng)和蜂窩網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng);
計(jì)算出各定位技術(shù)裝置的離群率和絕對(duì)誤差;
并運(yùn)用模糊理論融合離群率和絕對(duì)誤差,運(yùn)用瑪達(dá)尼推理法得出各定位技術(shù)裝置的定位貢獻(xiàn)度;
再以定位貢獻(xiàn)度作為權(quán)值,模糊加權(quán)計(jì)算得到目標(biāo)車(chē)輛的復(fù)合位置;
最后采用一個(gè)模糊可變觀測(cè)噪聲協(xié)方差的卡爾曼濾波器對(duì)復(fù)合位置進(jìn)行濾波,從而得到一個(gè)更加實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的車(chē)輛位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模糊理論的復(fù)合定位新方法,其特征在于包括以下步驟,
步驟1:利用車(chē)對(duì)車(chē)通信技術(shù)和三種定位技術(shù)裝置,采集目標(biāo)車(chē)輛以及某相鄰車(chē)輛之間的精確距離和三種定位技術(shù)裝置的定位數(shù)據(jù);
步驟2:計(jì)算出目標(biāo)車(chē)輛各定位技術(shù)裝置的離群率和絕對(duì)誤差;
步驟3:運(yùn)用模糊理論融合離群率和絕對(duì)誤差,運(yùn)用瑪達(dá)尼推理法得到這些定位技術(shù)裝置各自對(duì)應(yīng)的定位貢獻(xiàn)度;
步驟4:將定位貢獻(xiàn)度作為權(quán)值,通過(guò)對(duì)各定位技術(shù)裝置的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算,得到目標(biāo)車(chē)輛的復(fù)合位置;
步驟5:將各定位技術(shù)的定位貢獻(xiàn)度之和作為輸入,通過(guò)另一個(gè)模糊控制器的調(diào)節(jié)之后,得到一個(gè)控制量;
步驟6:把所得到的復(fù)合位置作為卡爾曼濾波公式中的觀測(cè)量,同時(shí)將控制量用于卡爾曼濾波公式中觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié);執(zhí)行卡爾曼濾波遞推過(guò)程,最后將卡爾曼濾波公式中的進(jìn)一步估計(jì)值作為目標(biāo)車(chē)輛最終的實(shí)時(shí)定位結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于模糊理論的復(fù)合定位新方法,其特征在于,
所述步驟2包括,設(shè)定目標(biāo)車(chē)輛某時(shí)刻獲取的三種定位裝置的定位數(shù)據(jù)分別為:GPS(X,Y)、WiFi(X,Y)和CN(X,Y),獲取到某相鄰車(chē)輛的相應(yīng)定位數(shù)據(jù)分別為:GPSnei(X,Y)、WiFinei(X,Y)和CNnei(X,Y),且目標(biāo)車(chē)輛與該相鄰車(chē)輛之間距離的精確計(jì)算結(jié)果為D;那么各定位技術(shù)的離群率(s)分別為:
和
其中dGW表示GPS(X,Y)與WiFi(X,Y)之間的歐幾里得距離,dGC和dWC同理;
定位技術(shù)的絕對(duì)誤差(e)分別為:
eGPS=|DG-D|、eWiFi=|DW-D|和eCN=|DC-D|,
其中DG表示GPS(X,Y)與GPSnei(X,Y)之間的歐幾里得距離,DW和DC同理;
由上述計(jì)算可知,離群率表明了某定位技術(shù)的定位數(shù)據(jù)與其它定位數(shù)據(jù)的背離程度,而絕對(duì)誤差表明了某定位技術(shù)得出的兩車(chē)距離與實(shí)際距離的誤差,兩者在一定程度上均能反映該定位技術(shù)的可靠程度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于模糊理論的復(fù)合定位新方法,其特征在于,
所述步驟3包括離群率s、絕對(duì)誤差e和貢獻(xiàn)度w皆為精確量,因此需要分別為其確定模糊屬性,首先確定它們的論域,分別記作S、E和W,然后為各論域確定模糊子集及相應(yīng)的隸屬度函數(shù),最后確定這三個(gè)論域之間的關(guān)系,即模糊規(guī)則;具體步驟如下:
(1).根據(jù)離群率的計(jì)算可知,其論域S=(0,1),為了保證靈敏度的同時(shí)盡量減少計(jì)算量,本文在論域S上定義了5個(gè)模糊子集,分別為很小、較小、適中、較大、很大;
(2).由于各定位技術(shù)的絕對(duì)誤差一般不會(huì)超過(guò)3m,若超過(guò)3m則按3m進(jìn)行計(jì)算,因此,其論域E=[0,3],同樣可在論域E上定義5個(gè)模糊子集,分別為很小、較小、適中、較大、很大;
(3).由于定位貢獻(xiàn)度只是用來(lái)標(biāo)稱(chēng)各定位技術(shù)的定位可信程度,因此可取其論域W=(0,1),其論域上的模糊子集同離群率。
(4).跟據(jù)離群率和絕對(duì)誤差對(duì)定位貢獻(xiàn)度的影響程度,相應(yīng)地模糊規(guī)則可以表示為:如果s等于Ai并且e等于Bj,則w等于Cij,其中Ai是離群率的模糊語(yǔ)言量,Bj為絕對(duì)誤差的模糊語(yǔ)言量,Cij為定位貢獻(xiàn)度的模糊語(yǔ)言量;
(5).根據(jù)步驟4的模糊規(guī)則和瑪達(dá)尼推理法,得出GPS、WIFi和CN這三種定位技術(shù)的定位貢獻(xiàn)度分別為:wGPS、wWiFi和wCN。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于模糊理論的復(fù)合定位新方法,其特征在于,
所述步驟4包括,將三種定位技術(shù)裝置的定位貢獻(xiàn)度,即wGPS、wWiFi和wCN作為權(quán)值,模糊加權(quán)計(jì)算得到目標(biāo)車(chē)輛的復(fù)合位置為:
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于模糊理論的復(fù)合定位新方法,其特征在于,
所述步驟5包括將三種定位技術(shù)裝置的定位貢獻(xiàn)度之和作為評(píng)定復(fù)合位置可信程度的指標(biāo),記作:Cm=wGPS+wWiFi+wCN;
同時(shí)把Cm的論域規(guī)定為(0,3),且劃分為5個(gè)模糊子集:很小、較小、適中、較大、很大;
然后將該指標(biāo)通過(guò)另一個(gè)模糊控制器之后得到一個(gè)控制量,記作:Δr;
同樣的把Δr的論域規(guī)定為(-2,2),且劃分為5個(gè)模糊子集:負(fù)大、負(fù)小、零、正小、正大;
該控制量用來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)卡爾曼濾波器中的觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣,根據(jù)卡爾曼濾波遞推公式,可以得出如下模糊規(guī)則:
規(guī)則1:如果Cm很小,那么Δr為正大;
規(guī)則2:如果Cm較小,那么Δr為正小;
規(guī)則3:如果Cm適中,那么Δr為零;
規(guī)則4:如果Cm較大,那么Δr為負(fù)?。?/p>
規(guī)則5:如果Cm很大,那么Δr為負(fù)大。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于模糊理論的復(fù)合定位新方法,其特征在于,
所述步驟6包括,把目標(biāo)車(chē)輛k時(shí)刻的復(fù)合位置Targetk(X,Y)作為卡爾曼濾波遞推公式中觀測(cè)量Z(k)的值,同時(shí)將k時(shí)刻的控制量Δr用于卡爾曼濾波遞推公式中觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣R的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),
即:Z(k)=Targetk(X,Y),R(k)=(1+Δr(k))R,其中R(K)即為可變觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣;在卡爾曼濾波遞推過(guò)程中,將公式中的進(jìn)一步估計(jì)值作為目標(biāo)車(chē)輛最終的實(shí)時(shí)定位結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于模糊理論的復(fù)合定位新方法,其特征在于,
所述方法是利用了三種現(xiàn)有定位技術(shù)裝置和車(chē)對(duì)車(chē)通信技術(shù)計(jì)算得到實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的目標(biāo)車(chē)輛位置。