[发明专利]一种用于小车室外导航的状态预测方法、装置及存储介质

说明书

本发明涉及一种用于小车室外导航的状态预测方法、装置及计算机可读存储介质，所述小车室外导航的状态预测方法包括以下步骤：获取小车的航向角、转向角及前向移动速度和横向侧滑速度，根据航向角、转向角及前向移动速度和横向侧滑速度，建立描述小车在地球坐标系下的位置变化的预测模型；确定小车的观测向量，根据观测向量判断小车的位置变化是否超过设定阈值，若是，则根据所述信号接收机获取的GPS信号值是否准确，确定小车当前的经度坐标和纬度坐标；根据所述小车当前的经度坐标、纬度坐标及预测模型，获取小车的的预测状态向量。本发明所述的用于小车室外导航的状态预测方法，降低了室外导航中状态预测的时间复杂度。

技术领域

本发明涉及小车室外导航技术领域，尤其涉及一种用于小车室外导航的状态预测方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

移动小车室外定位导航一直是智能交通领域的关注热点，GPS是目前主流的实现小车室外定位的依赖工具，因为此方法有非常突出的优点，即位置信息直接在绝对帧中给出，而且不需要增加额外的设备。

GPS接收机在实际应用中存在较大定位误差，不能满足室外导航的定位精度需求，此外，在导航过程中可能存在信号接收机被树木或者建筑物等障碍物遮挡的情况，导致GPS信号强度降低甚至信号中断，使得小车无法实现定位，影响导航的精度。

现有的室外导航定位算法大都采用卡尔曼滤波算法进行传感器信息融合，主要考虑如何提高滤波算法的精准性，而缺乏对算法的时间复杂度进行分析；一般的，在树木或者建筑物等障碍物遮挡的环境下，经常发生GPS信号强度低甚至中断的情况，导致GPS定位数据无法及时更新，考虑如何保证室外导航的精准性，增加其环境适应性是必要的，但是导航的时间消耗同样值得关注，减少状态预测的计算量，降低状态预测的时间复杂度可以使室外导航任务更加高效的完成。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种用于小车室外导航的状态预测方法、装置及计算机可读存储介质，用以解决现有技术中室外导航中状态预测的时间复杂度较大的问题。

本发明提供了一种用于小车室外导航的状态预测方法，包括以下步骤：

获取小车的航向角、转向角及前向移动速度和横向侧滑速度，根据航向角、转向角及前向移动速度和横向侧滑速度，建立描述小车在地球坐标系下的位置变化的预测模型；

确定小车的观测向量，根据观测向量判断小车的位置变化是否超过设定阈值，若是，则根据所述信号接收机获取的GPS信号值是否准确，确定小车当前的经度坐标和纬度坐标；

根据所述小车当前的经度坐标、纬度坐标及预测模型，获取小车的的预测状态向量。

进一步地，根据航向角、转向角及前向移动速度和横向侧滑速度，建立描述小车在地球坐标系下的位置变化的预测模型，具体包括，根据航向角、转向角及前向移动速度和横向侧滑速度，建立描述小车在地球坐标系下的位置变化的预测模型

其中，ψ为航向角，δ为转向角，V_x和V_y分别为小车的前向移动速度和横向侧滑速度，分别为地球坐标系下的经度值和纬度值的微分，为偏航率，L为车头的GPS信号接收机与车中心的轴向距离。

进一步地，所述小车的观测向量，具体包括，其中，E_T^GPS、N_T^GPS和ψ^GPS分别为小车上的GPS信号接收机接收到的经度坐标、纬度坐标和航向角，为偏航率，V_X^odom为小车前向移动速度。

进一步地，根据所述预测模型及观测向量判断小车的位置变化是否超过设定阈值，具体包括，利用小车的位置变化判定公式确定小车的位置变化是否超过设定阈值，所述小车的位置变化判定公式为