一种GNSS地图匹配方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种GNSS地图匹配方法和装置，其中方法包括：当同时开启多种定位方式时，获取所述多种定位方式的定位结果；对所述多种定位方式的定位结果进行加权平均，得到解算坐标；根据所述解算坐标得到可选路段的属性参数；采用模糊算法对所述可选路段的属性参数进行多属性判决，将解算点匹配到所述多属性判决最优的可选路段。通过本发明专利技术，能够提高GNSS地图匹配的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全球卫星导航系统(GNSS，GlobalNavigationSatelliteSystem)
，尤指一种GNSS地图匹配方法和装置。
技术介绍
随技术的发展，导航技术已经逐渐成为人们日常生活中不可缺少的技术手段，在车载及智能手机中已经成为标配。随着各国家的不断投入，全球卫星体系已经逐渐摆脱全球定位系统(GPS，GlobalPositioningSystem)一统天下的局面，目前世界上主要包括GPS，Beidou，Glonass，Galileo等几大体系。而作为导航应用技术层面的地图匹配(Map-Matching)技术也随着导航体系的成熟受到越来越多的关注。地图匹配算法是将导航芯片所解算出的位置坐标与电子地图道路数据进行比较和匹配。根据所选用的算法，从而最终将定位结果精确地匹配到电子地图道路网络上的某条道路上的某个点，一系列的点连接成移动轨迹，用户因此可以清楚地从地图中看到自己当前所处的位置以及移动路径。地图匹配算法根据算法架构的差异，大致可以分为：基于几何信息的匹配算法，基于概率匹配算法，基于拓扑关系的匹配算法等几大类，各种算法本身均有一定的先进性和限制性。但是，导航地图匹配算法的难点在于：民用导航芯片本身的解算精度在10～20米附近，特别是在城市峡谷中，道路十分密集、交叉点多、直行道路长度短、多径效应明显等多因素下，如何将导航芯片解算出的带有误差的定位结果，精确地匹配到已有的电子地图上，特别是在有多条路的交叉口。如果车辆正行驶在道路密集的市区，在任一给定时刻，需要考虑的候选路段可能有很多，在这种情况下要精确地判定车辆正在哪一条路段上行驶是十分困难的，系统往往得出的是诸如“车辆很可能在某一路段上”或“不大可能在某一路段上”这样的模糊结论，结果有时相当粗糙，匹配的误判，会导致用户得到错误路径轨迹，严重影响用户感受。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种GNSS地图匹配方法和装置，能够提高GNSS地图匹配的精度。为了达到本专利技术目的，本专利技术提供了一种GNSS地图匹配方法，包括：当同时开启多种定位方式时，获取所述多种定位方式的定位结果；对所述多种定位方式的定位结果进行加权平均，得到解算坐标；根据所述解算坐标得到可选路段的属性参数；采用模糊算法对所述可选路段的属性参数进行多属性判决，将解算点匹配到所述多属性判决最优的可选路段。本专利技术还提供了一种用于GNSS地图匹配的装置，包括：第一处理模块，用于当同时开启多种定位方式时，获取所述多种定位方式的定位结果；对所述多种定位方式的定位结果进行加权平均，得到解算坐标；根据所述解算坐标得到可选路段的属性参数；第二处理模块，用于采用模糊算法对所述可选路段的属性参数进行多属性判决，将解算点匹配到所述多属性判决最优的可选路段。与现有技术相比，本专利技术综合利用多种导航定位手段，对于定位解算的结果进行加权和模糊解算，避免单一解算结果所带来的误差；算法本身采用多属性决策方法，结合各种定位信息输入，从而得到一个综合最优值；对于各种参与判决准据，比如距离，角度，速度，曲线拟合度等并无绝对参考值作为”非零即一”的直接判定。算法利用模糊算法的优势，采用模糊数和模糊逻辑来进行推理解算，能够较好地综合各决策属性的特质，并且能够解算出明晰的最优匹配值。该专利技术提高了导航系统地图匹配算法的精度，充分结合各独立导航及解算系统的定位结果，使得最终的地图匹配结果为最优值，从而提高用户感受。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。图1是本专利技术的一种实施例中GNSS地图匹配方法的流程示意图。图2是本专利技术的L-R梯形模糊数算法的示意图。图3是本专利技术的权向量及评价矩阵梯形模糊数算法的示意图。图4是本专利技术的一种实施例中用于GNSS地图匹配装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。随全球卫星体系的发展，结合GNSS定位以及惯导定位技术，目前能够有多种途径获取并解算出用户的当前位置。通常地图匹配算法基本采用单一的决策属性，很少有多种算法的融合处理，而实际地图匹配问题由于其特殊性及多种解的可能性，本身是一种多属性决策问题。本专利技术提出一种基于模糊逻辑的融合算法，能够充分融合多种算法的结果，并采用模糊逻辑算法求得最优的地图匹配效果。在导航设备及移动终端上，已经有多种导航技术同时存在的趋势，导航芯片本身能够同时支持多种卫星体系，典型的包括：GPS，Beidou，Glonass，Galileo四大卫星体系，同时惯性导航技术也能够在没有卫星的情况下，根据前阶段的行动轨迹，采用卡尔曼滤波的方法推导出下阶段的轨迹规划。在民用层面，目前均采用伪距定位的原理，要求能够捕获不少于四颗卫星，并求解4元方程的方法得到本地用户的坐标。图1是本专利技术的一种实施例中GNSS地图匹配方法的流程示意图。如图1所示，包括：步骤101，当同时开启多种定位方式时，获取该多种定位方式的定位结果。在本步骤中，当用户同时开启多种定位手段，且当有足够的可见星，能够获得如下的定位结果输入：X＝[x1，x2……xi]Y＝[y1，y2……yi]Z＝[z1，z2……zi]其中，X/Y/Z是多种定位方式的坐标结果集，x/y/z是每种定位方式的坐标结果，i是开启的定位方式的数量。步骤102，对获取的多种定位方式的定位结果进行加权平均，得到解算坐标。在本步骤中，对多种定位方式得到的定位结果分别在X/Y/Z上进行加权平均。定义W＝[W1，W2……Wi]为各种定位方式的各自权重，其中:得到的x’/y’/z’作为加权平均后的解算坐标。值得注意的是，这里的加权平均不限于单一制式的定位，也可以是多星的定位结果，比如GPS与Beidou联合定位解算结果。如果由于不能捕获足够的卫星而无法进行正常解算，则该定位结果视为无效，不计入加权平均。步骤103，根据解算坐标得到可选路段的属性参数。在本步骤中，当各种定位方式的解算坐标有效时，需要根据加权平均后的解算坐标，得到各种可供决策的可选路段的属性参数。本算法中，选取但不限于以下参数作为判决的属性参数：当前位置坐标对于候选路段的投影距离；当前位置坐标对于电子地图固定点的距离；当前位置轨迹线路与候选路段的轨迹路线间的距离；当前位置轨迹与电子地图的曲线、曲面拟合度；当前位置的轨迹的切线斜率与电子地图的切线斜率的差别；当前位置的移动速度计方向等。步骤104，采用模糊算法对所述可选路段的属性参数进行多属性判决，将解算点匹配到所述多属性判决最优的可选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GNSS地图匹配方法，其特征在于，包括：当同时开启多种定位方式时，获取所述多种定位方式的定位结果；对所述多种定位方式的定位结果进行加权平均，得到解算坐标；根据所述解算坐标得到可选路段的属性参数；采用模糊算法对所述可选路段的属性参数进行多属性判决，将解算点匹配到所述多属性判决最优的可选路段。

【技术特征摘要】
1.一种GNSS地图匹配方法，其特征在于，包括：当同时开启多种定位方式时，获取所述多种定位方式的定位结果；对所述多种定位方式的定位结果进行加权平均，得到解算坐标；根据所述解算坐标得到可选路段的属性参数；采用模糊算法对所述可选路段的属性参数进行多属性判决，将解算点匹配到所述多属性判决最优的可选路段。2.根据权利要求1所述的GNSS地图匹配方法，其特征在于，所述获取所述多种定位方式的定位结果，具体为：当同时开启多种定位方式时，获取所述多种定位方式的定位结果，X＝[x1，x2……xi]；Y＝[y1，y2……yi]；Z＝[z1，z2……zi]；其中，X/Y/Z是多种定位方式的坐标结果集，x/y/z是每种定位方式的坐标结果，i是开启的定位方式的数量。3.根据权利要求2所述的GNSS地图匹配方法，其特征在于，所述对对多种定位方式得到的定位结果分别在X/Y/Z上进行加权平均，得到解算坐标，具体为：定义W＝[W1，W2……Wi]为多种定位方式的权重，根据多种定位方式的权重对定位结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲智刚，刘迪军，刘光军，龚炜炜，于娜，
申请(专利权)人：大唐半导体设计有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11