具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

如图1所示，本发明提供一种基于高精度地图和V2X的组合导航定位精度提升系统，包括

组合惯导模块，用于获取车辆的惯导定位信息，发送至数据处理模块；

车载检测设备，获取车辆与车辆周边标志物的实际相对距离，发送至高精度地图模块；

高精度地图模块，根据高精度地图中所述标志物的实际坐标和所述实际相对距离确定车辆的实际定位信息，发送至数据处理模块；

V2X模块，用于根据周边车辆的定位信息和车辆之间的距离获取自车定位信息，发送至数据处理模块；

数据处理模块，用于对接收的惯导定位信息、实际定位信息和自车定位信息进行融合处理得到车辆的精确定位信息。

基于上述的定位精度提升系统实现定位精度提升的方法，具体技术方案如下：

第一步：车辆搭载高精度地图模块、V2X模块、组合惯导模块、车载检测设备(前视摄像头系统和毫米波雷达系统)。

第二步：在有高精度地图的区域行驶，获取车辆的定位信息，此时从组合惯导模块获取惯导定位数据L1。在行驶过程中，从前视摄像头不断获取与道路上的地物(指示牌、灯杆等)的第一相对距离D1；从毫米波雷达中不断获取与道路地物的第二相对距离D2。

第三步：数据处理。由于摄像头和毫米波雷达不如激光雷达的数据准确，因此需要引入误差分析。其中误差分析如图2所示。误差包括组合惯导模块定位精度下降时的随时间的误差、摄像头测距产生的误差、毫米波雷达测距产生的误差、以及高精度地图模块制图本身的误差。将摄像头获得的数据和毫米波获得的数据进行数据融合，获得相对可靠的与地物的实际相对距离D3，根据高精度地图中地物的实际坐标，进行反算得到车辆实时的定位数据L2。将惯导得到的定位轨迹L1与高精度地图反算的定位轨迹L2进行卡尔曼滤波解算，得到最终的实际定位数据，反馈到车辆行车控制器中。

第四步：通过V2X模块，不断获取周边车辆和周边基础设施的定位信息，根据V2X模块的定位数据进一步修正自车的定位信息，从而提高组合惯导的定位性能，此时反馈的定位数据相较于单独的组合惯导信息，精度有一定的提升。

如图3所示，展示了数据如何得到并且反算得到定位信息。

第一步：从组合惯导获得定位数据(x1,y1,z1)。

第二步：摄像头获得相对距离D1。获取摄像头的相关参数如相机高度h，探测器俯仰角θ，探测器垂直半视场角β，水平视场角γ。

第三步：毫米波雷达获得相对距离D2。雷达在扫频周期内发射频率变化的连续波，被物体反射后的回波与发射信号有一定的频率差，通过测量频率差可以获得目标与雷达之间的距离信息。

第四步：对D1、D2进行回归分析，得到中误差值。并拟合得到相对准确的相对距离D，相对方向σ。

第五步：从高精度地图中获取目标地物真实坐标值(x，y，z)，反算得到自车定位信息(x’，y’，z’)

x2＝x-D*σ(x)

y2＝y-D*σ(y)

z2＝z-D*σ(z)

第六步：从V2X获取周边车辆定位信息(Xn，Yn，Zn)和车辆之间的距离Dv，并且辅助纠正自车定位信息。

x3n＝Xn-Dv(x)

y3n＝Yn-Dv(y)

z3n＝Zn-Dv(z)

第七步：组合惯导定位信息、高精度地图反算定位信息和V2X定位信息进行冗余融合，进一步提高定位精度，获得自车定位信息。

如图4所示展示了多种信息融合的算法框架，实现过程如下：

第一步：从组合惯导中获取自车定位数据，为状态方程1，此项为目前技术常用的定位手段，受到GPS信号影响较大，若长时间失锁，会导致有较大偏差。

第二步：从摄像头中经高精度地图反算得到的自车定位数据，为状态方程2。因有多个地物对象，可返回多个自车定位信息点。计算各个点之间的欧几里得距离，假设一个虚拟点，使得虚拟点到其余所有定位信息点欧几里得距离最小，则此时该定位点为摄像头反算得到的定位信息点。

第三步：从毫米波雷达中经过高精度地图反算得到的自车定位数据，为状态方程3。同样因多个目标地物，可返回多个自车地物信息点。计算各个点之间的欧几里得距离，假设一个虚拟点，使得虚拟点到其余所有定位信息点欧几里得距离最小，则此时该定位点为毫米波雷达反算得到的定位信息点。

第四步：将组合惯导信息、摄像头反算信息和毫米波雷达反算信息进行传感器故障检测。若检测出传感器故障则反馈回相应传感器，并对该传感器数据置信度设为0。若检测一切正常，则输出至权重分配模块。

第五步：周边V2X车辆实时将定位信息发送至本车。该信息基于周边车辆数量，数量越多则反馈的定位信息越多，同样找到一个点，使得欧几里得距离之和最小，并将该点定义为V2X反算得到的定位信息点。并输出到权重分配模块。

第六步：根据上述四种信息的置信度进行权重分配。以组合惯导直接输出的定位信息为基础，摄像头、雷达及V2X信息对其不断纠偏，并实时返回相对距离值，相对距离值经过传感器和V2X校验，动态修改相应数据的置信度。

以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。