一种基于多源信息融合的车辆无缝定位方法

摘要

本发明属于无线通信技术领域，涉及的是一种基于多源信息融合的车辆无缝定位方法。主要步骤是主滤波器中采用Kalman滤波器对基于UWB(Ultra Wide Band，超宽带)的短距离高精度无线定位信息、BDS+GPS(Bei Dou Navigation Satellite System+Global Positioning System)的双模GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星定位系统)定位信息、SINS+CAN(Strapdown Intertial Navigation System+Controller Area Network，捷联惯性导航系统+控制器局域网)融合航位推算信息，三类不同信号源定位数据不断融合、逐步求精，并对定位结果进行反馈、校正，实现车辆的高精度、无缝定位。本发明可以适应各种公路特殊环境，实现车辆无缝、精确的定位，为智能交通系统提供技术支撑，为避免车辆连环碰撞提供高精度的位置信息。

主权项

一种基于多源信息融合的车辆无缝定位方法，其特征在于，在主滤波器中采用Kalman滤波器对基于UWB(Ultra Wide Band，超宽带)的短距离高精度无线定位信息、BDS+GPS(Bei Dou Navigation Satellite System+Global Positioning System)双模GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星定位系统)定位信息、SINS+CAN(Strapdown Intertial Navigation System+Controller Area Network，捷联惯性导航系统+控制器局域网)融合航位推算信息，三类不同信号源定位数据进行融合处理，实现车辆高精度无缝定位，三类信号源采用的定位方法分别如下： 1)基于UWB的短距离高精度无线定位 采用常用的TOA(Time of Arrival，到达时间)、TDOA(Time Difference Of Arrival，到达时间差)、AOA(Angle Of Arrival，到达角度)等短距离无线定位方法，利用路边定位基站发射的UWB信号进行短距离无线定位，得到车辆的速度V₁和位置信息L₁； 2)BDS+GPS双模GNSS定位 接收BDS和GPS卫星的信号，通过离子滤波器进行融合定位，离子滤波时要去除权值小的粒子，保留并复制权值较大的粒子，即采用重采样的方法，得到车辆的速度V₂和位置信息L₂； 3)SINS+CAN融合航位推算 (1)将SINS系统中陀螺仪的角增量与CAN总线提取的车速、方向盘转角、里程增量等输入到航位推算(Dead Reckoning，DR)系统进行计算； (2)将DR系统与SINS系统得到的位置与姿态误差通过Sage‑husa自适应滤波计算得到系统误差校正值； (3)根据得到的误差校正值去补偿SINS系统、消除时间累计误差，得到姿态P₃、位置L₃和速度V₃。