[发明专利]一种基于低成本GPS惯性组合导航定位优化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及GPS技术领域，具体是一种基于低成本GPS惯性组合导航定位优化的方法。

背景技术

现有的车载智能监控产品使用的是纯GPS定位，而低成本的GPS存在以下问题：在无信号时，定位误差很大或者无法定位。有信号时，会出现散点情况，即在走一条直线时，定位出来的坐标点有很大一部分不在这条直线上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于低成本GPS惯性组合导航定位优化的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于低成本GPS惯性组合导航定位优化的方法，包含以下步骤：

A、从GPS接收机可以实时的获取到车辆的经纬度坐标和方向角；

B、使用陀螺仪计算车辆运动的角度变化，即从A点到B点在水平方向上的方向角变化；

C、使用加速度计计算出距离，即对加速度进行二次积分，获取到A点到B点的距离；

D、根据A点坐标和运动距离，推算出B点坐标；

E、设计一个EKF融合算法，将步骤A和步骤D的输出结果输入到EKF中，融合出一个最佳的坐标。

一种基于低成本GPS惯性组合导航定位系统，包括GPS、陀螺仪、加速度计、DR航位推算模块和扩展卡尔曼滤波器，所述扩展卡尔曼滤波器分别连接GPS和DR航位推算模块，DR航位推算模块还分别连接陀螺仪和加速度计。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在GPS无信号时，也可以获取到一个相对稳定的坐标点。对于GPS散点的问题有了很大的改善。

附图说明

图1为基于低成本GPS惯性组合导航定位系统的结构框图。

图2为本发明实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种基于低成本GPS惯性组合导航定位优化的方法，包含以下步骤：

A、从GPS接收机可以实时的获取到车辆的经纬度坐标和方向角；

B、使用陀螺仪计算车辆运动的角度变化，即从A点到B点在水平方向上的方向角变化；

C、使用加速度计计算出距离，即对加速度进行二次积分，获取到A点到B点的距离；

D、根据A点坐标和运动距离，推算出B点坐标；

E、设计一个EKF融合算法，将步骤A和步骤D的输出结果输入到EKF中，融合出一个最佳的坐标。

一种基于低成本GPS惯性组合导航定位系统，包括GPS、陀螺仪、加速度计、DR航位推算模块和扩展卡尔曼滤波器，所述扩展卡尔曼滤波器分别连接GPS和DR航位推算模块，DR航位推算模块还分别连接陀螺仪和加速度计。

本发明的工作原理是：在一条环境复杂的地块进行测试，A道路有树，B有遮挡，C在隧道内，D较为开阔。

由图可以看出，在C处，GPS处于完全无信号的状态，而优化后的坐标较为稳定；在A、B处都有遮挡，所以存在散点情况，而优化后的坐标比较均匀。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。