[发明专利]一种车辆导航方法、系统、装置及可读存储介质

说明书

本申请公开了一种车辆导航方法、系统、装置及可读存储介质，包括：判断GPS卫星信号是否达到有效强度；如果否，判断车辆是否运动；如果否，根据车辆的状态信息建立第一系统模型并进行零速修正，以辅助车辆的定位导航；如果是，根据状态信息和约束条件建立第二系统模型并进行零速修正，以辅助车辆的定位导航；其中，状态信息包括位置信息、速度信息、姿态信息、三维杆臂信息、加表零偏误差和陀螺仪漂移误差；约束条件具体包括：车辆的横向速度与竖直于地面的法向速度均为零。本发明中获取状态信息不需借助额外的传感器，在GPS信号长时间失锁情况下，车辆零速修正不需停车，在运动、静止两种状态下均可实现可靠、有效的定位导航。

技术领域

本发明涉及车载导航系统领域，特别涉及一种车辆导航方法、系统、装置及可读存储介质。

背景技术

目前，车载导航的方法，通常是根据卫星导航系统与惯导系统间具有很好的互补性，进行INS/GPS组合导航。组合导航可以充分发挥两种系统的优点，利用GPS(GlobalPosition System，全球定位系统)抑制INS的累积误差，同时使系统具有INS(InertialNavigation System，惯性导航系统)稳定性、高数据输出率以及GPS系统的高精度。对于INS/GPS系统来说，正常工作情况下可以利用卡尔曼滤波算法对INS解算得到的数据和高精度GPS接收机的输出进行处理得到最优的状态误差估计值，进而来修正惯性导航系统的位置、速度输出，但系统长时间运行的精度更多依赖获取GPS观测信息，当山区、城市等复杂路况环境下卫星导航信号衰弱、受到干扰断续甚至GPS信号不能覆盖出现失效而无法实现数据融合时，此时由于INS误差随时间积累且得不到校正，导航系统的精度会迅速下降，必须依靠零速修正技术来抑制惯性导航误差。

但是，传统的零速修正技术只能在车辆静止的状态下提供约束辅助信息，对于动态场景不适用，要求车辆每隔一定时间停车一次，频繁停车会比较容易造成车辆的机动性能下降，并且车辆的高频抖动容易导致车辆的运动状态的判断错误。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种不需频繁停车、适用于动态场景的车辆导航方法、系统、装置及可读存储介质。其具体方案如下：

一种车辆导航方法，包括：

判断GPS卫星信号是否达到有效强度；

如果是，通过INS系统与GPS系统的组合模式对车辆定位导航；

如果否，判断所述车辆是否运动；

如果否，根据所述车辆的状态信息建立第一系统模型，然后利用所述第一系统模型进行零速修正，以辅助所述车辆的定位导航；

如果是，根据所述状态信息和约束条件建立第二系统模型，然后利用所述第二系统模型进行零速修正，以辅助所述车辆的定位导航；

其中，所述状态信息包括位置信息、速度信息、姿态信息、IMU装置的几何中心到GPS接收机天线的相位中心的三维杆臂信息、加表零偏误差和陀螺仪漂移误差；所述约束条件具体包括：所述车辆的横向速度与竖直于地面的法向速度均为零。

优选的，所述利用所述第一系统模型进行零速修正的过程，具体包括：

通过卡尔曼滤波对所述第一系统模型进行状态估计，以进行零速修正；

相应的，所述利用所述第二系统模型进行零速修正的过程，具体包括：

通过卡尔曼滤波对所述第二系统模型进行状态估计，以进行零速修正。

优选的，所述车辆导航方法还包括：

当所述GPS卫星信号达到所述有效强度，训练对应所述车辆状态信息的神经网络模型；