一种航向信息确定方法、车辆以及计算机可读存储介质

文档序号:1902825 发布日期:2021-11-30 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种航向信息确定方法、车辆以及计算机可读存储介质 (Course information determining method, vehicle and computer readable storage medium ) 是由 赵德力 张明明 陶永康 储志伟 孙宾姿 于 2021-08-10 设计创作,主要内容包括:本发明实施例公开了一种航向信息确定方法、车辆以及计算机可读存储介质,用于车辆在获取的定位信号的信号强度较差的情况下,利用辅助电子设备得到该车辆的航向角,从而保证该车辆可以正常工作。本发明实施例方法包括:获取所述车辆的定位信号;在所述定位信号的信号强度小于预设强度值的情况下,通过导航系统获取所述车辆的第一航向信息,所述第一航向信息包括航向角;在预设时长后,若所述航向角未收敛,则利用辅助电子设备,确定所述车辆的第二航向信息;其中,所述辅助电子设备包括与所述车辆相关联的终端设备,和/或,与所述车辆相关联的电子罗盘。(The embodiment of the invention discloses a course information determining method, a vehicle and a computer readable storage medium, which are used for obtaining a course angle of the vehicle by using auxiliary electronic equipment under the condition that the signal intensity of an obtained positioning signal of the vehicle is poor, so that the vehicle can normally work. The method provided by the embodiment of the invention comprises the following steps: acquiring a positioning signal of the vehicle; under the condition that the signal intensity of the positioning signal is smaller than a preset intensity value, acquiring first course information of the vehicle through a navigation system, wherein the first course information comprises a course angle; after the preset time, if the course angle is not converged, determining second course information of the vehicle by using auxiliary electronic equipment; wherein the auxiliary electronic device comprises a terminal device associated with the vehicle and/or an electronic compass associated with the vehicle.)

一种航向信息确定方法、车辆以及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及导航技术领域,尤其涉及一种航向信息确定方法、车辆以及计算机可读存储介质。

背景技术

通常情况下,车辆的航向角确定是通过惯导装置、双天线全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)或者磁力计来实现的。但是,在GNSS信号的信号强度较差的情况下,磁力计容易受到外部磁场的影响,从而导致该车辆获取的航向角的准确度较差。此外,在GNSS信号的信号强度较差的情况下,惯导装置和双天线GNSS都是无法使用的,从而导致该车辆无法获取到该车辆的航向角。

无论车辆用哪种方式来确定该车辆的航向角,都会存在一定程度的局限性,导致该车辆获取的航向角的准确度较差,甚至无法获取到该航向角,从而使得该车辆无法正常工作。

发明内容

本发明实施例提供了一种航向信息确定方法、车辆以及计算机可读存储介质,用于车辆在获取的定位信号的信号强度较差的情况下,利用辅助电子设备得到该车辆的航向角,从而保证该车辆可以正常工作。

本发明实施例第一方面提供了一种航向信息确定方法,可以包括:

获取该车辆的定位信号;

在该定位信号的信号强度小于预设强度值的情况下,通过导航系统获取该车辆的第一航向信息,该第一航向信息包括航向角;

在预设时长后,若该航向角未收敛,则利用辅助电子设备,确定该车辆的第二航向信息;

其中,该辅助电子设备包括与该车辆相关联的终端设备,和/或,与该车辆相关联的电子罗盘。

可选的,当时该辅助电子设备包括与该车辆相关联的终端设备时,该利用辅助电子设备,确定该车辆的第二航向信息,包括:利用该终端设备中的指南针,确定该车辆的第二航向信息。

可选的,该利用该终端设备中的指南针,确定该车辆的第二航向信息,包括:调整该车辆的车头,获取该车头所处的方向与该指南针所指的方向之间的夹角;当该夹角位于预设夹角范围内时,获取该车辆的第二航向信息。

可选的,该调整该车辆的车头,包括:参考该终端设备中指南针所指的方向,调整该车辆的车头。

可选的,在该利用该终端设备中的指南针,确定该车辆的第二航向信息之前,该方法还包括:检测该车辆的当前速度;当该当前速度为零时,若确定该终端设备与该车辆水平平行,且该终端设备的顶部与该车辆的车头方向保持一致,则开启该终端设备中的指南针。

可选的,当该辅助电子设备包括与该车辆相关联的电子罗盘时,该利用辅助电子设备,确定该车辆的第二航向信息,包括:检测该车辆的当前速度;当该当前速度为零时,利用该电子罗盘上的航向信息,确定该车辆的第二航向信息。

可选的,该通过导航系统获取该车辆的第一航向信息,包括:通过导航系统获取该车辆的第一速度;根据该第一速度,得到该车辆的第一航向信息。

可选的,该通过导航系统获取该车辆的第一速度,包括:当该车辆的行驶路线为直线时,通过导航系统确定该车辆的非完整约束方程,该非完整约束方程为通过速度传感器,获取该车辆的纵轴速度根据该非完整约束方程为以及该纵轴速度得到第一速度

可选的,该根据该第一速度,得到该车辆的第一航向信息,包括:在导航坐标系下,对该第一速度进行转换,得到转换速度;通过惯性测量装置IMU对该第一速度进行解算,得到解算速度,该解算速度为载体坐标系下的速度;根据该转换速度和该解算速度,得到该车辆的第一航向信息。

可选的,该第一速度为载体坐标系下的速度,该在导航坐标系下,对该第一速度进行转换,得到转换速度,包括:根据第一公式,得到转换速度;其中,该第一公式为V0表示该转换速度,表示状态转移矩阵,表示该第一速度。

可选的,当该车辆的行驶路线为直线时,该第一公式为

可选的,该根据该转换速度和该解算速度,得到该车辆的第一航向信息,包括:根据该转换速度和该解算速度的差值,得到观测量;根据该观测量,得到该车辆的第一航向信息。

本发明实施例第二方面提供了一种车辆,可以包括:

获取模块,用于获取该车辆的定位信号;在该定位信号的信号强度小于预设强度值的情况下,获取该车辆的第一航向信息,该第一航向信息包括航向角;

处理模块,用于在预设时长后,若该航向角未收敛,则利用辅助电子设备,确定该车辆的第二航向信息;其中,该辅助电子设备包括与该车辆相关联的终端设备,和/或,与该车辆相关联的电子罗盘。

可选的,当时该辅助电子设备包括与该车辆相关联的终端设备时,该处理模块,具体用于利用该终端设备中的指南针,确定该车辆的第二航向信息。

可选的,该处理模块,具体用于调整该车辆的车头,获取该车头所处的方向与该指南针所指的方向之间的夹角;

该获取模块,具体用于当该夹角位于预设夹角范围内时,获取该车辆的第二航向信息。

可选的,该处理模块,具体用于参考该终端设备中指南针所指的方向,调整该车辆的车头。

可选的,该处理模块,还用于检测该车辆的当前速度;当该当前速度为零时,若确定该终端设备与该车辆水平平行,且该终端设备的顶部与该车辆的车头方向保持一致,则开启该终端设备中的指南针。

可选的,当该辅助电子设备包括与该车辆相关联的电子罗盘时,该处理模块,具体用于检测该车辆的当前速度;当该当前速度为零时,利用该电子罗盘上的航向信息,确定该车辆的第二航向信息。

可选的,该获取模块,具体用于获取该车辆的第一速度;

该处理模块,具体用于根据该第一速度,得到该车辆的第一航向信息。

可选的,该处理模块,具体用于当该车辆的行驶路线为直线时,确定该车辆的非完整约束方程,该非完整约束方程为

该获取模块,具体用于通过速度传感器,获取该车辆的纵轴速度根据该非完整约束方程为以及该纵轴速度得到第一速度

可选的,该处理模块,具体用于在导航坐标系下,对该第一速度进行转换,得到转换速度;通过惯性测量装置IMU对该第一速度进行解算,得到解算速度,该解算速度为载体坐标系下的速度;根据该转换速度和该解算速度,得到该车辆的第一航向信息。

可选的,该第一速度为载体坐标系下的速度,该处理模块,具体用于根据第一公式,得到转换速度;其中,该第一公式为V0表示该转换速度,表示状态转移矩阵,表示该第一速度。

可选的,当该车辆的行驶路线为直线时,该第一公式为

可选的,该处理模块,具体用于根据该转换速度和该解算速度的差值,得到观测量;根据该观测量,得到该车辆的第一航向信息。

本发明实施例第三方面提供了一种车辆,可以包括:

存储有可执行程序代码的存储器;

以及所述存储器耦合的处理器;

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,所述可执行程序代码被所述处理器执行时,使得所述处理器实现如本发明实施例第一方面所述的方法。

本发明实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行程序代码,所述可执行程序代码被处理器执行时,实现如本发明实施例第一方面所述的方法。

本发明实施例第五方面公开一种计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得该计算机执行本发明实施例第一方面公开的任意一种所述的方法。

本发明实施例第六方面公开一种应用发布平台,该应用发布平台用于发布计算机程序产品,其中,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得该计算机执行本发明实施例第一方面公开的任意一种所述的方法。

从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:

在本发明实施例中,获取所述车辆的定位信号;在所述定位信号的信号强度小于预设强度值的情况下,通过导航系统获取所述车辆的第一航向信息,所述第一航向信息包括航向角;在预设时长后,若所述航向角未收敛,则利用辅助电子设备,确定所述车辆的第二航向信息;其中,所述辅助电子设备包括与所述车辆相关联的终端设备,和/或,与所述车辆相关联的电子罗盘。即车辆在获取的定位信号的信号强度较差的情况下,获取该车辆的航向角,如果在预设时长内,该航向角没有收敛,那么,该车辆可以借助与该车辆相关联的终端设备,和/或,与该车辆相关联的电子罗盘,来确定该车辆的第二航向信息。这种方法可以使得车辆在获取的定位信号的信号强度较差的情况下,利用辅助电子设备得到该车辆的航向角,从而保证该车辆可以正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例中航向信息确定方法的一个实施例示意图;

图2为本发明实施例中航向信息确定方法的另一个实施例示意图;

图3为本发明实施例中车辆的一个实施例示意图;

图4为本发明实施例中车辆的另一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种航向信息确定方法、车辆以及计算机可读存储介质,用于车辆在获取的定位信号的信号强度较差的情况下,利用辅助电子设备得到该车辆的航向角,从而保证该车辆可以正常工作。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,都应当属于本发明保护的范围。

可以理解的是,本发明实施例中所涉及的车辆可以包括但不限于飞行汽车。

下面以实施例的方式,对本发明技术方案做进一步的说明,如图1所示,为本发明实施例中航向信息确定方法的一个实施例示意图,可以包括:

101、获取所述车辆的定位信号。

可选的,该定位信号可以包括GNSS信号。

其中,该GNSS可以包括但不限于一下至少一项:全球定位系统(GlobalPositioning System,GPS)、全球卫星导航系统(GlobalNavigation Satellite System,GLONASS)、伽利略卫星导航系统(Galileo Navigation Satellite System,GALILEO)和北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)。

可选的,车辆获取该车辆的定位信号,可以包括:车辆周期性地获取该车辆的定位信号。示例性的,假设获取周期为2秒(s)。该车辆可以每2s获取一次该车辆的定位信号。

可以理解的是,该定位信号的获取周期可以用户根据经验值自定义设置的,此处不做具体限定。

需要说明的是,一般情况下,当该定位信号的获取周期过长时,会导致该定位信号的准确度不够高;当该定位信号的获取周期过短时,会过多消耗该车辆的使用功耗,从而缩短该车辆的使用寿命。所以,当该定位信号的获取周期是用户根据经验值设置的时,车辆不仅可以获取到准确度较高的定位信号,而且也可以在一定程度上节省该车辆的使用功耗,从而延长该车辆的使用寿命。

102、在所述定位信号的信号强度小于预设强度值的情况下,通过导航系统获取所述车辆的第一航向信息。

其中,该第一航向信息可以包括但不限于航向角,该第一航向信息是车辆的一个当前航向信息。

需要说明的是,该预设强度值可以车辆出厂前设置的,也可以是用户自定义设置的,不同型号车辆中的预设强度值可以是相同的,也可以是不同的,此处不做具体限定。

示例性的,假设预设强度值为-90分贝毫瓦(dBm)。车辆获取该车辆的定位信号的信号强度为-95dBm,该-95dBm小于该-90dBm,此时,该车辆获取该车辆的航向角。

可以理解的是,导航系统可以包括上述GNSS。该导航系统是该车辆内部的航向信息获取装置。

可选的,车辆通过导航系统获取该车辆的第一航向信息,可以包括:车辆通过导航系统获取该车辆的第一速度;该车辆根据该第一速度,得到该车辆的第一航向信息。

其中,该第一速度为载体坐标系下的速度。

需要说明的是,载体坐标系可以用OXbYbZb表示。该载体坐标系一般与载体(即车辆)固连,坐标原点O是载体中心。

具体的,该载体坐标系会选取“右前上坐标系”,此时,OXb轴沿载体横轴向右;OYb轴沿载体纵轴向前;OZb轴沿载体立轴向上。

可选的,车辆通过导航系统获取该车辆的第一速度,可以包括:车辆当该车辆的行驶路线为直线时,通过导航系统确定该车辆的非完整约束方程,该非完整约束方程为该车辆通过速度传感器,获取该车辆的纵轴速度该车辆根据该非完整约束方程为以及该纵轴速度得到第一速度

可以理解的是,当该车辆的行驶路线为直线时,该车辆大多不会发生侧滑运动和/或跳跃运动,此时,该车辆可以确定该车辆的非完整约束方程。

其中,速度传感器,又称车速传感器。该速度传感器可以设置在车辆上,用于获取该车辆的纵轴速度该速度传感器可以作为车辆控制系统的信息源,是车辆控制系统的关键部件。

可选的,车辆根据该第一速度,得到该车辆的第一航向信息,可以包括:车辆在导航坐标系下,对该第一速度进行转换,得到转换速度;该车辆通过惯性测量装置(InertialMeasurement Unit,IMU)对该第一速度进行解算,得到解算速度,该解算速度为载体坐标系下的速度;该车辆根据该转换速度和该解算速度,得到该车辆的第一航向信息。

需要说明的是,导航坐标系可以用OXnYnZn表示。该导航坐标系可以作为载体导航参数的参考坐标系,坐标原点O是站心(例如,接收GNSS信号的天线的中心)。

具体的,该导航坐标系会选取地理坐标系,例如“东北天坐标系”。此时,OXn轴与地球椭球的长半轴重合,即与东向重合;OYn轴与地球椭球的短半轴重合,即与北向重合;OZn轴向上为正,即该OZn轴指向天向。

可选的,车辆在导航坐标系下,对该第一速度进行转换,得到转换速度,可以包括:车辆根据第一公式,得到转换速度。

其中,该第一公式为V0表示该转换速度,表示状态转移矩阵,表示该第一速度。

可选的,当该车辆的行驶路线为直线时,该第一公式为

可选的,车辆根据该转换速度和该解算速度,得到该车辆的第一航向信息,可以包括:车辆根据该转换速度和该解算速度的差值,得到观测量;该车辆根据该观测量,得到该车辆的第一航向信息。

可以理解的是,观测量为转换速度V0和解算速度Vn的差值,即Z=V0-Vn,Z表示观测量。

可选的,车辆根据该观测量,得到该车辆的第一航向信息,可以包括:车辆根据该观测量,利用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)技术,得到该车辆的第一航向信息。

其中,EKF技术是标准卡尔曼滤波在非线性情形下的一种扩展形式,该EKF技术是一种高效率的递归滤波器(例如:自回归滤波器)。该EKF技术的基本思想是车辆利用泰勒级数展开将非线性系统线性化,然后采用卡尔曼滤波框架对获取的定位信号进行滤波,得到滤波信号,该滤波信号是一种次优滤波。简单来说,EKF技术用于车辆对该观测量进行修正,得到准确度较高的第一航向信息。

103、在预设时长后,若所述航向角未收敛,则利用辅助电子设备,确定所述车辆的第二航向信息。

其中,该辅助电子设备包括与该车辆相关联的终端设备,和/或,与该车辆相关联的电子罗盘。该第二航向信息可以包括但不限于航向角,该第二航向信息是车辆的一个当前航向信息。

可以理解的是,本发明实施例中所涉及的与该车辆相关联的终端设备中设置有指南针,该终端设备可以包括一般的手持有屏电子终端设备,诸如手机、智能电话、便携式终端、终端、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、便携式多媒体播放器(Personal Media Player,PMP)装置、笔记本电脑、笔记本(Note Pad)、无线宽带(WirelessBroadband,Wibro)终端、平板电脑(Personal Computer,PC)、智能PC、销售终端(Point ofSales,POS)和车载电脑等。

终端设备也可以包括可穿戴设备。可穿戴设备可以直接穿戴在用户身上,或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式电子设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备,更可以通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的智能功能,比如:计算功能、定位功能、报警功能,同时还可以连接手机及各类终端。可穿戴设备可以包括但不限于以手腕为支撑的watch类(比如手表、手腕等产品),以脚为支撑的shoes类(比如鞋、袜子或者其他腿上佩戴产品),以头部为支撑的Glass类(比如眼镜、头盔、头带等)以及智能服装,书包、拐杖、配饰等各类非主流产品形态。

可以理解的是,本发明实施例中所涉及的与该车辆相关联的电子罗盘,又称数字罗盘。在现代技术条件中,该电子罗盘作为导航仪器或姿态传感器已被广泛应用。该电子罗盘与传统指针式和平衡架结构罗盘相比而言,具有能耗低、体积小、重量轻、精度高、可微型化的优点。

需要说明的是,无论是终端设备,还是电子罗盘,都是与车辆相关联的一种辅助电子设备,即为该车辆外部的一种航向信息获取装置,用于在车辆无法使用传感器获取航向信息的情况下,辅助该车辆确定航向信息,在一定程度上可以克服只有传感器获取航向信息的局限性。

可选的,车辆利用辅助电子设备,确定该车辆的第二航向信息,可以包括但不限于以下实现方式:

实现方式1:当时该辅助电子设备包括与该车辆相关联的终端设备时,车辆利用该终端设备中的指南针,确定该车辆的第二航向信息。

需要说明的是,该终端设备中的指南针里设置了能对磁场产生反应的传感器,而这个传感器的工作原理是“霍尔效应”。

简单来说,该“霍尔效应”指的是如果电流附近有磁场左右,那么,该电流就会受到影响,即磁场可以影响电子。所以,在终端设备中设置的导线不产生运动,此时,导线中电子的流向就会被固定,即在导线的一端可以产生大量的负电子,而另外一端因为缺少大量的负电子就会存在大量的正电子,也就形成了简单的电场。而在该“霍尔效应”中电流的强弱可以指明方向,因此,该终端设备中的指南针也可以正确地指明南北方向。

可选的,车辆利用该终端设备中的指南针,确定该车辆的第二航向信息,可以包括:车辆调整该车辆的车头,获取该车头所处的方向与该指南针所指的方向之间的夹角;该车辆当该夹角位于预设夹角范围内时,获取该车辆的第二航向信息。

其中,指南针上的所指的方向可以是以下至少一项:正北方向、正南方向、正西方向,以及正东方向。

其中,预设夹角范围可以是由第一预设夹角值与第二预设夹角值构成的区间,该第一预设夹角值小于该第二预设夹角值。该预设夹角范围可以是车辆出厂前设置的,也可以是用户根据需求自定义设置的,此处不做具体限定。

示例性的,假设指南针所指的方向为正北方向;第一预设夹角值为东北方向5度(°),第二预设夹角值为西北方向5°,预设夹角范围为(-5°,5°)。车辆调整该车辆的车头,获取该车头所处的方向与该指南针所指的正北方向之间的夹角为西北方向3°。该夹角3°位于预设夹角范围(-5°,5°)内,此时,该车辆获取该车辆的第二航向信息。

可选的,车辆调整该车辆的车头,可以包括:车辆参考该终端设备中指南针所指的方向,调整该车辆的车头。

示例性的,车辆可以参考该终端设备中指南针所指的正北方向或正东方向,调整该车辆的车头。

可以理解的是,车辆参考该终端设备中指南针所指的方向,调整该车辆的车头,可以减小车头调整的幅度,不仅节约了车头调整时间,提高了操作效率,还节省了车辆的使用功耗,延长了该车辆的使用寿命。

可选的,在车辆利用该终端设备中的指南针,确定该车辆的第二航向信息之前,该方法还可以包括:车辆检测该车辆的当前速度;该车辆当该当前速度为零时,若确定该终端设备与该车辆水平平行,且该终端设备的顶部与该车辆的车头方向保持一致,则开启该终端设备中的指南针。

需要说明的是,该终端设备与该车辆水平平行可以是该终端设备放置在该车辆的平台上,也可以是该终端设备放置在该车辆车档旁的置物盒上,此处不做具体限定。当该终端设备与该车辆水平平行,且该终端设备的顶部与该车辆的车头方向保持一致时,开启该终端设备中的指南针,便于车辆利用该指南针,确定该车辆的第二航向信息。

实现方式2:当该辅助电子设备包括与该车辆相关联的电子罗盘时,车辆检测该车辆的当前速度;该车辆当该当前速度为零时,利用该电子罗盘上的航向信息,确定该车辆的第二航向信息。

可选的,与该车辆相关联的电子罗盘指的是该电子罗盘设置在车辆上。

可选的,该电子罗盘设置在车辆上可以包括:该电子罗盘可以水平设置于该车辆上。如果该电子罗盘发生倾斜,那么,该电子罗盘上的航向信息会发生变化。然后,实际上车辆的航向信息并没有发生变化,如果,车辆根据该电子罗盘上的航向信息确定该车辆上的第二航向信息,那么,该第二航向信息的准确度较低,所以,需要将该电子罗盘水平设置在该车辆上,以保证第二航向信息的准确度。

可以理解的是,由于,该电子罗盘设置在车辆上,当车辆处于静止状态时,该电子罗盘上的航向信息的准确度较高。所以,当该车辆的当前速度为零时,该车辆利用该电子罗盘上的航向信息,可以得到准确度较高的第二航向信息。

可选的,步骤103之后,该方法还可以包括但不限于以下实现方式:

实现方式1:车辆储存该第二航向信息,以完成该车辆的定向。

实现方式2:车辆若该航向角收敛,则储存该第二航向信息,以完成该车辆的定向。

需要说明的是,无论是车辆的航向角是否收敛,只要利用辅助电子设备获取到了该车辆的第二航向信息,就可以将该第二航向信息进行储存,即自动导入至该车辆的显控交互终端中,以便装订到该车辆的导航系统,从而完成该车辆的定向。

实现方式3:车辆输出该第二航向信息。

可选的,车辆输出该第二航向信息,可以包括但不限于以下实现方式:

实现方式1:车辆在该车辆的显示屏上显示该第二航向信息。

实现方式2:车辆以语音和/或文字的形式输出该第二航向信息。

实现方式3:车辆将该第二航向信息向与该车辆相关联的终端设备发送。

可以理解的是,该车辆相关联的终端设备接收该车辆发送的第二航向信息之后,可以以语音和/或文字的形式输出该第二航向信息。

在本发明实施例中,获取所述车辆的定位信号;在所述定位信号的信号强度小于预设强度值的情况下,通过导航系统获取所述车辆的第一航向信息,所述第一航向信息包括航向角;在预设时长后,若所述航向角未收敛,则利用辅助电子设备,确定所述车辆的第二航向信息;其中,所述辅助电子设备包括与所述车辆相关联的终端设备,和/或,与所述车辆相关联的电子罗盘。即车辆在获取的定位信号的信号强度较差的情况下,获取该车辆的航向角,如果在预设时长内,该航向角没有收敛,那么,该车辆可以借助与该车辆相关联的终端设备,和/或,与该车辆相关联的电子罗盘,来确定该车辆的第二航向信息。这种方法可以使得车辆在获取的定位信号的信号强度较差的情况下,利用辅助电子设备得到该车辆的航向角,从而保证该车辆可以正常工作。

如图2所示,为本发明实施例中航向信息确定方法的另一个实施例示意图,可以包括:

201、获取所述车辆的定位信号。

需要说明的是,步骤201与本实施例中图1所示的步骤101类似,此处不再赘述。

202、在所述定位信号的信号强度大于等于预设强度值的情况下,通过导航系统获取所述车辆的第一航向信息。

其中,该第一航向信息可以包括但不限于航向角。

可选的,车辆通过导航系统获取该车辆的第一航向信息,该导航系统可以包括GNSS和微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)传感器,可以包括:车辆通过GNSS获取第一数据,通MEMS传感器获取第二数据;该车辆根据该第一数据和该第二数据,建立导航系统误差方程和观测方程;该车辆根据该导航系统误差方程和该观测方程,确定观测量;该车辆根据该观测量,得到该车辆的第一航向信息。

可选的,该第一数据可以包括但不限于以下至少一项:该车辆的姿态、位置、速度和航向角;该第二数据可以包括但不限于以下至少一项:该车辆的压力、加速度和姿态角;该观测量可以包括:车辆通过GNSS与MEMS计算得到的位置之差、速度之差,以及航向差;该第一航向信息还可以包括该车辆的位置信息。

其中,导航系统误差方程为X=FX+GW,观测方程为Z=HX+V。

X=[δp δv ψ εgεa]T,δp表示位置误差,δv表示速度误差,ψ表示姿态角误差,εg表示陀螺仪的测量误差,εa表示加速度计的测量误差;F表示状态转移矩阵;G表示系统状态噪声矩阵;H表示观测矩阵;W表示测量系统噪声矩阵;V表示观测噪声矩阵。

可选的,车辆根据该观测量,得到该车辆的第一航向信息,可以包括:车辆根据该观测量,利用EKF技术,得到该车辆的第一航向信息。

203、在所述定位信号的信号强度小于所述预设强度值的情况下,通过导航系统获取所述车辆的第一航向信息。

需要说明的是,图2中的步骤202与步骤203没有特定的实现顺序,此处也不做具体限定。

204、在预设时长后,若所述航向角未收敛,则利用辅助电子设备,确定所述车辆的第二航向信息。

其中,该辅助电子设备包括与该车辆相关联的终端设备,和/或,与该车辆相关联的电子罗盘。

需要说明的是,步骤203-204与本实施例中图1所示的步骤102-103类似,此处不再赘述。

在本发明实施例中,获取所述车辆的定位信号;在所述定位信号的信号强度大于等于预设强度值的情况下,通过导航系统获取所述车辆的第一航向信息,所述第一航向信息包括航向角;在所述定位信号的信号强度小于预设强度值的情况下,通过导航系统获取所述车辆的第一航向信息;在预设时长后,若所述航向角未收敛,则利用辅助电子设备,确定所述车辆的第二航向信息;其中,所述辅助电子设备包括与所述车辆相关联的终端设备,和/或,与所述车辆相关联的电子罗盘。即车辆获取的定位信号的信号强度无论是小于预设强度值,还是大于等于该预设强度值,都可以得到该车辆的航向角,如果在预设时长内,该航向角没有收敛,那么,该车辆可以借助与该车辆相关联的终端设备,和/或,与该车辆相关联的电子罗盘,来确定该车辆的第二航向信息。这种方法可以使得车辆不用考虑该定位信号的信号强度的大小,都可以利用辅助电子设备得到该车辆的航向角,从而保证该车辆可以正常工作。

如图3所示,为本发明实施例中车辆的一个实施例示意图,可以包括:

获取模块301,用于获取该车辆的定位信号;在该定位信号的信号强度小于预设强度值的情况下,获取该车辆的第一航向信息,该第一航向信息包括航向角;

处理模块302,用于在预设时长后,若该航向角未收敛,则利用辅助电子设备,确定该车辆的第二航向信息;其中,该辅助电子设备包括与该车辆相关联的终端设备,和/或,与该车辆相关联的电子罗盘。

需要说明的是,获取模块301可以称作车身姿态信息测量模块;处理模块302可以分为导航系统计算模块和外部辅助导航电子模块。

可选的,在本发明的一些实施例中,

当时该辅助电子设备包括与该车辆相关联的终端设备时,处理模块302,具体用于利用该终端设备中的指南针,确定该车辆的第二航向信息。

可选的,在本发明的一些实施例中,

处理模块302,具体用于调整该车辆的车头,获取该车头所处的方向与该指南针所指的方向之间的夹角;

获取模块301,具体用于当该夹角位于预设夹角范围内时,获取该车辆的第二航向信息。

可选的,在本发明的一些实施例中,

处理模块302,具体用于参考该终端设备中指南针所指的方向,调整该车辆的车头。

可选的,在本发明的一些实施例中,

处理模块302,还用于检测该车辆的当前速度;当该当前速度为零时,若确定该终端设备与该车辆水平平行,且该终端设备的顶部与该车辆的车头方向保持一致,则开启该终端设备中的指南针。

可选的,在本发明的一些实施例中,

当该辅助电子设备包括与该车辆相关联的电子罗盘时,处理模块302,具体用于检测该车辆的当前速度;当该当前速度为零时,利用该电子罗盘上的航向信息,确定该车辆的第二航向信息。

可选的,在本发明的一些实施例中,

获取模块301,具体用于获取该车辆的第一速度;

处理模块302,具体用于根据该第一速度,得到该车辆的第一航向信息。

可选的,在本发明的一些实施例中,

处理模块302,具体用于当该车辆的行驶路线为直线时,确定该车辆的非完整约束方程,该非完整约束方程为

获取模块301,具体用于通过速度传感器,获取该车辆的纵轴速度根据该非完整约束方程为以及该纵轴速度得到第一速度

可选的,在本发明的一些实施例中,

处理模块302,具体用于在导航坐标系下,对该第一速度进行转换,得到转换速度;通过惯性测量装置IMU对该第一速度进行解算,得到解算速度,该解算速度为载体坐标系下的速度;根据该转换速度和该解算速度,得到该车辆的第一航向信息。

可选的,在本发明的一些实施例中,

该第一速度为载体坐标系下的速度,处理模块302,具体用于根据第一公式,得到转换速度;其中,该第一公式为V0表示该转换速度,表示状态转移矩阵,表示该第一速度。

可选的,在本发明的一些实施例中,

当该车辆的行驶路线为直线时,该第一公式为

可选的,在本发明的一些实施例中,

处理模块302,具体用于根据该转换速度和该解算速度的差值,得到观测量;根据该观测量,得到该车辆的第一航向信息。

如图4所示,为本发明实施例中车辆的另一个实施例示意图,可以包括:存储器401和处理器402;存储器401与处理器402耦合,处理器402可以调用存储器401中存储的可执行程序代码;

在本发明实施例中,该车辆所包括的处理器402还具有以下功能:

获取该车辆的定位信号;

在该定位信号的信号强度小于预设强度值的情况下,获取该车辆的第一航向信息,该第一航向信息包括航向角;

在预设时长后,若该航向角未收敛,则利用辅助电子设备,确定该车辆的第二航向信息;

其中,该辅助电子设备包括与该车辆相关联的终端设备,和/或,与该车辆相关联的电子罗盘。

可选的,处理器402还具有以下功能:

当时该辅助电子设备包括与该车辆相关联的终端设备时,利用该终端设备中的指南针,确定该车辆的第二航向信息。

可选的,处理器402还具有以下功能:

调整该车辆的车头,获取该车头所处的方向与该指南针所指的方向之间的夹角;当该夹角位于预设夹角范围内时,获取该车辆的第二航向信息。

可选的,处理器402还具有以下功能:

参考该终端设备中指南针所指的方向,调整该车辆的车头。

可选的,处理器402还具有以下功能:

检测该车辆的当前速度;当该当前速度为零时,若确定该终端设备与该车辆水平平行,且该终端设备的顶部与该车辆的车头方向保持一致,则开启该终端设备中的指南针。

可选的,处理器402还具有以下功能:

当该辅助电子设备包括与该车辆相关联的电子罗盘时,检测该车辆的当前速度;当该当前速度为零时,利用该电子罗盘上的航向信息,确定该车辆的第二航向信息。

可选的,处理器402还具有以下功能:

获取该车辆的第一速度;根据该第一速度,得到该车辆的第一航向信息。

可选的,处理器402还具有以下功能:

当该车辆的行驶路线为直线时,确定该车辆的非完整约束方程,该非完整约束方程为通过速度传感器,获取该车辆的纵轴速度根据该非完整约束方程为以及该纵轴速度得到第一速度

可选的,处理器402还具有以下功能:

在导航坐标系下,对该第一速度进行转换,得到转换速度;通过惯性测量装置IMU对该第一速度进行解算,得到解算速度,该解算速度为载体坐标系下的速度;根据该转换速度和该解算速度,得到该车辆的第一航向信息。

可选的,处理器402还具有以下功能:

该第一速度为载体坐标系下的速度,根据第一公式,得到转换速度;其中,该第一公式为V0表示该转换速度,表示状态转移矩阵,表示该第一速度。

可选的,当该车辆的行驶路线为直线时,该第一公式为

可选的,处理器402还具有以下功能:

根据该转换速度和该解算速度的差值,得到观测量;根据该观测量,得到该车辆的第一航向信息。

在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidStateDisk(SSD))等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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