[发明专利]基于磁场信息的城市复杂路况卫星导航辅助定位方法以及设备

说明书

技术领域

本发明属于导航技术领域，涉及一种城市复杂路况下，提高卫星导航定位精度的方法，尤其涉及一种城市复杂路况下的磁场测量方法及利用磁场测量提高卫星导航定位精度的方法。

背景技术

卫星导航系统是目前市场上常用的车载导航仪、手机导航仪、电子狗等设备的主要定位手段。它通过GPS、GLONASS和北斗导航卫星等提供的卫星导航信号，获得导航设备所在的经度、纬度，在配合电子地图确定导航设备的地理位置。GPS导航芯片已经广泛应用，北斗导航芯片也在逐步推广应用中。在大多数情况下，卫星导航系统能准确提供使用者的位置信息，但是卫星导航系统高度信息精度不足，在城市复杂路况使用中的导航设备无法准确分辨出使用者处于高架桥上方还是下方，导致导航设备常常出现错误的导航信息。

对此，迫切需要一种新的解决方法。

发明内容

基于上述现有技术中的技术缺陷，本发明的目的是提供一种基于磁场信息的城市复杂路况卫星导航辅助定位方法以及相应的导航定位设备。

根据本发明的一个方面，提供一种基于磁场信息的城市复杂路况卫星导航辅助定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将通过磁敏感设备获取的使用者所处位置磁场信号进行频域或时域分析，提取所述磁场信号的特征信息；

步骤二、将所述磁场信号特征信息与一种或多种道路类型的路况的磁特征进行匹配，确定设备使用者所处位置特征信息，并将所述位置特征信息提供给导航系统，作为辅助定位信息；

步骤三、至少根据所述辅助定位信息，确定所述使用者所在位置。

优选地，所述磁敏感设备包括如下设备中的任一种或任多种：

-导航设备自带的磁敏感器；以及

-通过近场通信设备外接的磁敏感设备。

优选地，所述步骤一中至少采用数值滤波方法对采样得到的磁场信息进行数值预处理。

优选地，所述步骤一中至少采用如下方法中的任一种或任多种对所述磁场信号进行分析：

-时域分析方法；

-频域分析方法；以及

-多特征信息融合方法。

根据权利要求1至4中任一项所述的基于磁场信息的城市复杂路况卫星导航辅助定位方法，其特征在于，在所述步骤二中所述将所述磁场信号特征信息与一种或多种道路类型的路况的磁特征进行匹配的步骤包括如下步骤：

i.至少N次执行将所述磁场信号特征信息与一种或多种道路类型的路况的磁特征进行匹配的操作，并将每次匹配的结果作为一个单次特征匹配结果，其中N大于1；

ii.将上述连续N个单次特征匹配结果进行概率统计，并根据概率统计结果确定所述使用者所处位置特征信息。

优选地，所述导航系统包括如下设备中的任一种或任多种：

-内置磁敏感器的导航设备；以及

-外置磁敏感器的导航设备。

优选地，所述导航系统包括如下设备中的任一种或任多种：

-卫星导航仪；

-电子狗；

-行车记录仪；以及

-带电子罗盘具有导航功能的智能手机应用程序。

根据本发明的另一个方面，提供一种基于磁场信息的城市复杂路况卫星导航定位设备，其特征在于，包括：

第一处理装置，其用于将通过磁敏感设备获取的使用者所处位置磁场信号进行频域或时域分析，提取所述磁场信号的特征信息；

第二处理装置，其用于将所述磁场信号特征信息与一种或多种道路类型的路况的磁特征进行匹配，确定设备使用者所处位置特征信息，并将所述位置特征信息提供给导航系统，作为辅助定位信息；

第三处理装置，其用于至少根据所述辅助定位信息，确定所述使用者所在位置。

优选地，所述基于磁场信息的城市复杂路况卫星导航定位设备还包括一磁敏感设备，所述磁敏感设备至少与所述第一处理装置电连接并与所述第一处理装置通讯，其中，所述磁敏感设备包括如下设备中的任一种或任多种：

-内置磁敏感器；以及

-通过近场通信设备外接的磁敏感设备。

优选地，所述第一处理装置至少包括第一预处理装置，其用于通过数值滤波方法对采样得到的磁场信息进行数值预处理。

优选地，所述第一处理装置包括如下任一种或任多种子装置：

第一分析装置，其用于通过时域分析方法对所述磁场信号进行分析；

第二分析装置，其用于通过频域分析方法对所述磁场信号进行分析；以及

第三分析装置，其用于通过多特征信息融合方法对所述磁场信号进行分析。