[发明专利]基于粒子滤波的定位追踪装置、方法及电子设备

权利要求书

1.一种基于粒子滤波的定位追踪装置，包括：

初始化单元，所述初始化单元用于进行粒子群的初始化，并估计目标终端在当前时刻的初始位置信息；

预测单元，所述预测单元用于预测所述粒子群中各个粒子在当前时刻的位置信息；

获取单元，所述获取单元用于根据所述目标终端在当前时刻的初始位置信息以及所述目标终端在上一时刻的位置信息，进行地图匹配查询，获得当前时刻的路径约束信息；

更新单元，所述更新单元用于根据当前时刻的所述路径约束信息以及各个粒子在上一时刻的权重，对各个粒子的权重进行更新，获得各个粒子在当前时刻的权重；

计算单元，所述计算单元用于根据各个粒子在当前时刻的权重、以及预测得到的各个粒子在当前时刻的位置信息，计算所述目标终端在当前时刻的位置信息；

其中，所述更新单元使用以下的公式(1)对各个粒子的权重进行更新：

其中，表示第i个粒子在k时刻的权重，表示第i个粒子在k-1时刻的权重，表示第i个粒子在k时刻的先验概率，表示第i个粒子在k时刻的路径约束的条件概率，表示所述目标终端的初始位置信息，表示预测得到的第i个粒子在当前时刻的位置信息，f(x,y)表示路径中心曲线，σ(x,y)表示路径宽度，i，k为正整数。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述获取单元包括：

查询单元，所述查询单元用于根据所述目标终端在当前时刻的初始位置信息以及所述目标终端在上一时刻的位置信息，查询这两个位置之间的地图路径信息，获得当前时刻的路径中心曲线以及路径宽度；

建立单元，所述建立单元用于根据所述路径中心曲线以及路径宽度，建立当前时刻的路径约束的条件概率模型。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述路径约束的条件概率模型是以路径中心为均值并以所述路径宽度为标准差的高斯概率模型。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述预测单元包括：

估计单元，所述估计单元用于获得当前时刻的步长估计和航向估计；

取值单元，所述取值单元用于将所述步长估计和航向估计在预定范围内均匀取值；

第一预测单元，所述第一预测单元用于根据均匀取值后的各个步长估计和航向估计，预测各个粒子在当前时刻的位置信息。

5.一种电子设备，包括根据权利要求1-4的任一项所述的装置。

6.一种基于粒子滤波的定位追踪方法，包括：

进行粒子群的初始化，并估计目标终端在当前时刻的初始位置信息；

预测所述粒子群中各个粒子在当前时刻的位置信息；

根据所述目标终端在当前时刻的初始位置信息以及所述目标终端在上一时刻的位置信息，进行地图匹配查询，获得当前时刻的路径约束信息；

根据当前时刻的所述路径约束信息以及各个粒子在上一时刻的权重，对各个粒子的权重进行更新，获得各个粒子在当前时刻的权重；

根据各个粒子在当前时刻的权重、以及预测得到的各个粒子在当前时刻的位置信息，计算所述目标终端在当前时刻的位置信息；

其中，使用以下的公式(1)对各个粒子的权重进行更新：

其中，表示第i个粒子在k时刻的权重，表示第i个粒子在k-1时刻的权重，表示第i个粒子在k时刻的先验概率，表示第i个粒子在k时刻的路径约束的条件概率，表示所述目标终端的初始位置信息，表示预测得到的第i个粒子在当前时刻的位置信息，f(x,y)表示路径中心曲线，σ(x,y)表示路径宽度，i，k为正整数。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述根据所述目标终端在当前时刻的初始位置信息以及所述目标终端在上一时刻的位置信息，进行地图匹配查询，获得当前时刻的路径约束信息，包括：

根据所述目标终端在当前时刻的初始位置信息以及所述目标终端在上一时刻的位置信息，查询这两个位置之间的地图路径信息，获得当前时刻的路径中心曲线以及路径宽度；

根据所述路径中心曲线以及路径宽度，建立当前时刻的路径约束的条件概率模型。