[发明专利]基于位置信息的多传感器时间同步方法

权利要求书

1.一种基于位置信息的多传感器时间同步方法，其特征正在于，包括以下步骤：

步骤一、通过相同时间长度滑动时间窗口的方式处理传感器的位置序列，得到能够反映相应时刻该传感器运动状态的表征向量序列Y；

步骤二、对该表征向量定义差分运算，得到能够反映相应时刻该传感器运动状态变化的表征变化序列Z；

步骤三、对多传感器中不同传感器的表征变化序列进行差值对齐处理，得到不同传感器数据间的时间差，从而实现不同传感器间的时间同步。

2.根据权利要求1所述一种基于位置信息的多传感器时间同步方法，其特征在于，所述步骤一的通过滑动时间窗口的方式处理传感器的位置序列，得到能够反映相应时刻该传感器运动状态的表征向量序列，具体过程如下：

1)将传感器数据X转换至位置序列P；

2)采用时间窗口将位置序列转换至一系列子位置序列

3)将一系列子位置序列转换至表征向量序列Y。

3.根据权利要求1所述一种基于位置信息的多传感器时间同步方法，其特征在于，所述步骤二的对该表征向量定义差分运算，得到能够反映相应时刻该传感器运动状态变化的表征变化序列Z，具体过程如下：

1)对该表征向量定义差分运算，该差分运算结果仅反映表征向量间的变化程度，与坐标系、初始状态无关；将表征差分运算记作h：Y^m→Z，使h(y_n，y_n-1，...，y_n-(m-1))＝z_n，其中m为表征差分运算需要用到表征向量的数量；

2)得到能够反映相应时刻传感器运动状态变化程度的表征变化序列：将表征变化记作z；在时刻t时的表征向量，记作z(t)；对于离散时间T，有表征向量的集合为Z＝{z_n|z_n＝z(t_n)，t_n∈T}。

4.根据权利要求1所述一种基于位置信息的多传感器时间同步方法，其特征在于，所述步骤三的对多传感器的不同传感器的表征变化序列进行对齐处理，得到不同传感器数据间的时间差，从而实现不同传感器间的时间同步，其中，所述的不同传感器，包括实现时间同步过程中能够提供位置信息的第一传感器和第二传感器，第一传感器包括但不限于单目摄像头，第二传感器包括但不限于GPS接收器，单目摄像头用于时间同步过程中的目标对齐传感器，GPS接收器用于时间同步过程中的被插值传感器；

具体过程如下：

1)对不同传感器的原始数据X、X′计算对应的表征变化序列Z、Z′；

2)不同传感器表征变化序列的时间戳间隔对齐，得到插值近似后的第二传感器表征变化新序列Z″；

3)通过序列匹配得到第二传感器对齐后的表征变化序列Z″′＝{Z″′_n|Z″′_n＝z″(t_n+Δt)，t_n∈T}，及传感器间的时间差Δt；

4)对第二传感器的时间及数据修正，得到与第一传感器同步的新采样时刻的集合T″′。