[发明专利]用于定位车辆的方法和装置

权利要求书

1.一种用于定位车辆的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待定位的车辆的车载惯导系统在上一定位时刻与当前定位时刻之间进行捷联解算而确定的所述车辆在当前定位时刻的先验位置；

使用所述先验位置在激光点云反射值地图中确定预定范围的待搜索地图区域；

将对所述车辆的车载激光雷达在当前定位时刻对周围环境进行扫描而采集到的实时激光点云进行投影而生成的投影区域的反射值特征与所述待搜索地图区域的反射值特征进行匹配，以根据匹配结果得到地图匹配位置；

使用所述先验位置结合所述车辆的车载全球卫星导航系统GNSS接收机的观测数据进行定位，得到卫星定位位置；

对所述先验位置、所述地图匹配位置以及所述卫星定位位置进行融合，以生成对车辆在当前时刻进行定位的定位结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对以所述车辆在每个定位时刻的车辆位置误差、车辆速度误差、车辆姿态误差、所述车载惯导系统中加速度计和陀螺仪的零偏误差以及所述车载全球卫星导航系统GNSS接收机的钟差与钟漂为状态变量的卡尔曼滤波器进行时间更新；以及

所述对所述先验位置、所述地图匹配位置以及所述卫星定位位置进行融合，以生成对车辆在当前时刻进行定位的定位结果，包括：

将所述地图匹配位置与所述先验位置之差和/或所述卫星定位位置与所述先验位置之差作为所述卡尔曼滤波器的观测值，对所述卡尔曼滤波器进行量测更新；

使用量测更新后的车辆位置误差，对所述先验位置进行修正，以生成所述定位结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将对所述车辆的车载激光雷达在当前定位时刻对周围环境进行扫描而采集到的实时激光点云进行投影而生成的投影区域的反射值特征与所述待搜索地图区域的反射值特征进行匹配，以根据匹配结果得到地图匹配位置，包括：

计算所述投影区域的反射值特征与所述待搜索地图区域的各个样本位置所对应地图区域的反射值特征匹配的测量匹配概率；

根据各个样本位置的坐标以及对应的测量匹配概率，生成所述地图匹配位置的坐标。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将对所述车辆的车载激光雷达在当前定位时刻对周围环境进行扫描而采集到的实时激光点云进行投影而生成的投影区域的反射值特征与所述待搜索地图区域的反射值特征进行匹配，以根据匹配结果得到地图匹配位置，还包括：

针对每个样本位置，将所述投影区域的中心与样本位置进行重合，确定所述激光点云反射值地图中与所述投影区域重合的区域为样本位置对应的地图区域。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括激光点云反射值地图生成步骤，包括：

将地球表面在世界坐标系的地平面内划分为相同大小和形状的多个地图网格，每个地图网格与样本位置对应；

将针对每个样本位置采集的样本激光点云的反射值特征存储在样本位置对应的地图网格中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述反射值特征包括激光点云的反射值均值；以及

所述计算所述投影区域的反射值特征与样本位置对应的地图区域中的反射值特征匹配的测量匹配概率，包括：

确定所述投影区域与样本位置对应的地图区域在各个地图网格上的反射值均值之差；

以所述投影区域在各个地图网格中对应的激光点数量为权重，对各个地图网格上的反射值均值之差进行加权平均，根据所得到的加权平均值确定所述投影区域的反射值特征与样本位置对应的地图区域中的反射值特征匹配的测量匹配概率。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各个样本位置的坐标以及对应的测量匹配概率，生成所述地图匹配位置的坐标，包括：

根据所述先验位置以及所述卡尔曼滤波器进行时间更新所得到的所述先验位置的误差先验分布，确定所述车辆在当前时刻处于各个样本位置的预测概率；

使用样本位置的预测概率对测量匹配概率进行修正，得到后验匹配概率；

以样本位置对应的后验匹配概率作为权重，对各个样本位置的坐标进行加权平均，得到所述地图匹配位置所对应的坐标。