[发明专利]利用航位推算和GPS的复合导航系统及其方法

说明书

本发明涉及一种利用航位推算和GPS的复合导航系统及其方法，通过补偿GPS接收数据的非连续性而提高了定位的稳健性。根据本发明的一实施例的利用航位推算和GPS的复合导航系统，包括：GPS接收部，接收GPS数据；航位推算部，利用轮速、转向角及角速度而生成航位推算信息；缓冲部，保存所述航位推算信息；及过滤部，利用所述GPS接收部的输出信息及保存到所述缓冲部的所述航位推算信息中的至少一个而生成移动体的定位信息。

技术领域

本发明涉及利用航位推算和GPS的复合导航系统及其方法，更详细地说，涉及一种利用航位推算和GPS的复合导航系统及其方法，通过补偿GPS接收数据的非连续性而提高了定位的稳健性。

背景技术

因低级、小型、低电力、低价的全球定位系统(Global Positioning System：以下称GPS)接收器的开发，商用车辆导航系统主要使用的定位传感器为GPS接收器，使GPS接收器获得的车辆位置信息与数字地图进行地图匹配(mapmatching)而向使用者提供基于位置的服务(LBS：Location Based Service)，如提供自己的位置、速度等导航信息及引路、告知危险区域等。

但是，GPS接收器的问题点在于，在隧道、地下停车场、城市中心区域等会导致GPS信号完全/部分隔绝的地点，无法提供正确的位置信息。

因此，为了无间断地提供这种定位信息，结合由速度计、地磁场传感器、惯性传感器等构成的航位推算(DR：Dead Reckoning-航位推算)系统与GPS接收器而构成DR/GPS复合导航系统。

这种DR/GPS复合导航系统可根据航位推算(DR)的形态、复合技法、复合滤波器而构成为多种形态。

这里，作为复合滤波器，大部分使用卡尔曼滤波器。为了将用于线性系统的卡尔曼滤波器适用到非线性系统即DR/GPS复合导航系统而使用扩展卡尔曼滤波器(EKF：ExtendedKalman Filter)。

另外，GPS接收的数据相比同一时间输入的其他传感器数据而言，属于时间迟延(Delay)的数据，因此若不考虑此而结合GPS接收数据与DR数据，会降低自己位置推测的性能。

发明内容

(要解决的技术问题)

本发明要解决的技术问题是提供一种利用航位推算和GPS的复合导航系统及其方法，补偿GPS接收数据的非连续性而提高了定位的稳健性。

本发明的目的并不限定于以上涉及的目的，未涉及的其他目的可通过如下记载而被本领域从业者所明确理解。

(解决问题的手段)

如所述，为达成本发明，根据本发明的一实施例的利用航位推算与GPS的复合导航系统，包括：GPS接收部，接收GPS数据；航位推算部，利用轮速、转向角及角速度而生成航位推算信息；缓冲部，保存所述航位推算信息；及过滤部，利用所述GPS接收部的输出信息及保存到所述缓冲部的所述航位推算信息中的至少一个而生成移动体的定位信息。

所述航位推算部，包括：移动距离演算部，利用所述轮速而演算所述移动体的移动距离；曲率演算部，利用所述角速度及所述转向角而演算所述移动体的行驶曲率；推测部，利用演算的移动距离及演算的行驶曲率而推测所述移动体的定位信息。

所述航位推算部还包括：偏差补正部，补正所述角速度的偏移偏差(OffsetBias)。

所述缓冲部按照已设定的规定个数，保存从当前时点到之前时点所生成的所述航位推算信息。

当所述GPS接收部的输出信息被输入到所述复合导航系统的周期时，所述过滤部考虑到所述GPS接收部与所述航位推算部之间的时间迟延，从所述缓冲部选择所述GPS接收部的输出信息及同步的航位推算信息，利用所述GPS接收部的输出信息及所述被选的航位推算信息而生成所述移动体的定位信息。