[发明专利]基于MEMS惯性传感器和无线电广播信号的车载导航定位方法

权利要求书

1.一种基于MEMS惯性传感器和无线电广播信号的车载导航定位方法，无线电广播信号为FM调频广播信号和AM调幅广播信号，其特征在于：通过MEMS惯导捷联解算和无线电广播信号位置预测定位方法的融合，实现车辆在卫导不可用情况下的定位，具体包括以下步骤：

步骤一：基于车辆行驶地区的AM和FM无线电发射塔的分布及不同广播信号发射塔的多个频道信号源，选择接收信号强度高于设定阈值的频道，计算接收信号强度变化与车辆行驶位移变化的相关性，选择相关系数最高的频道，完成无线电广播信号频道选择，对MEMS惯性传感器进行小波降噪、中值滤波和均值滤波混合降噪；

步骤二：根据步骤一中选择的无线电广播信号频道，对来自优选频道的无线电广播信号强度指数RSSI进行AM和FM无线电信号特征计算，根据特征与车辆行驶位移变化的相关性排序对无线电广播特征和MEMS惯性传感器特征进行选择，最后完成FM和传感器特征值平滑和包络处理；

步骤三：根据步骤一中降噪后的MEMS惯性传感器加速度计和陀螺输出，计算多轴加速度和角速度相关的合变量，通过阈值法将合变量与设定的阈值进行比较，完成车辆运动状态判断，以此针对不同运动状态下，对车辆的速度和姿态角进行不同条件约束，控制惯导解算误差；

步骤四：车辆行驶利用惯导、卫导和无线电广播信号组合导航定位，在卫导可用的情况下，通过步骤二处理后的无线电广播特征和传感器特征与卫导和惯导组合准确位置变化作为模型输入，完成支持向量回归SVR智能模型的训练；在卫导不可用的情况下，在MEMS惯性导航自主航机推算定位的基础上，通过无线电广播特征和传感器特征预测车辆行驶的位置信息；

步骤五：将SVR智能模型预测出的位置进行卡尔曼滤波，完成信息融合，融合定位结果直接进行输出校正，最后完成定位。

2.根据权利要求1所述的基于MEMS惯性传感器和无线电广播信号的车载导航的定位方法，其特征在于：所述步骤二中，无线电信号特征包括时域特征、频域特征和能量特征；

(1)时域特征包括：

AM或FM频道信号在时间窗内的RSSI均值；

AM或FM频道信号在时间窗内的RSSI标准差；

AM或FM频道信号在时间窗内的RSSI窗内首尾差；

AM或FM频道信号在时间窗内的RSSI极差；

(2)频域特征包括：

AM或FM频道信号在时间窗内的RSSI频谱的平均频率；

AM或FM频道信号在时间窗内的RSSI频谱的平均功率；

(3)能量特征包括：

AM或FM频道信号在时间窗内的RSSI能量均值；

AM或FM频道信号在时间窗内的RSSI能量标准差；

AM或FM频道信号在时间窗内的RSSI能量窗内首尾差；

AM或FM频道信号在时间窗内的RSSI能量极差。

3.根据权利要求1所述的基于MEMS惯性传感器和无线电广播信号的车载导航的定位方法，其特征在于：所述步骤二中，MEMS惯性传感器特征包括以下：

时间窗内惯性传感器的三轴加速度均值；

时间窗内惯性传感器的三轴角速度均值；

时间窗内惯性传感器的三轴加速度最大值；

时间窗内惯性传感器的三轴角速度最大值；

时间窗内惯性传感器的三轴加速度峰度；

时间窗内惯性传感器的三轴角速度峰度。