[发明专利]一种车载三维定位装置及三维定位的方法

说明书

本发明公开一种车载三维定位装置，包括：卫星定位模块，无线通信模块，车载诊断系统，惯性传感器，气压高度计，处理器；卫星定位模块接收卫星导航信号；无线通信模块连接云端服务器；车载诊断系统包括车辆里程计；惯性传感器包括陀螺和加速度计；卫星定位模块、无线通信模块、车载诊断系统、惯性传感器和气压高度计均与处理器电性连接。本发明还公开一种三维定位方法，包括：对车载三维定位装置进行标定；确定标定后的车载三维定位装置的水平二维位置和高度信息；将水平二维位置和高度信息发送给云端服务器。本发明提供的技术方案能够对车辆进行三维定位，提高导航精度；并且在没有卫星信号的情况下，也能对车辆进行精确地导航。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种车载三维定位装置及三维定位的方法。

背景技术

目前，车载导航技术发展迅猛，惯性导航、卫星导航、特征匹配导航(如地磁匹配、重力匹配、图像匹配等)、多传感器组合导航等诸多技术都已用于车辆的精准定位，然而，高精度的导航技术往往依赖于昂贵的仪器、复杂的计算和特定的条件，这极大地制约了其在车载导航中的应用。随着卫星导航定位系统的日渐成熟和车辆导航系统向小型化不断发展的趋势，以及惯性传感器的快速发展和应用，利用低成本的传感器进行卫星/微惯性/里程计组合导航为车载导航技术提供了新的发展方向。

在众多基于低成本传感器的车载导航方法中，应用较为广泛的是GNSS(GlobalNavigation Satellite System，全球导航卫星系统)/INS(Inertial Navigation System，惯性导航系统)/里程计二维的航位推算方法，其通过当前时刻车辆的位置、速度和航向信息推算出未来时刻车辆的位置。该方法虽然实现简单，但其不能得到车辆所有的位置(如精确的高度信息)和姿态(如俯仰角、滚动角等)信息，不利于车辆的精准导航。而在许多的应用场景，如高架桥，地下停车场等，迫切的需要精确测量车辆的高度信息和姿态信息，以进行更加精准的导航。

发明内容

本发明旨在提供一种车载三维定位装置及三维定位的方法，能够对车辆进行三维定位，提高导航精度；并且在没有卫星信号的情况下，也能对车辆进行精确地导航。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种车载三维定位装置，包括：卫星定位模块，无线通信模块，车载诊断系统，惯性传感器，高度计，处理器；所述卫星定位模块接收卫星导航信号；所述无线通信模块连接云端服务器；所述车载诊断系统包括车辆里程计；所述惯性传感器包括陀螺和加速度计；所述卫星定位模块、无线通信模块、车载诊断系统、惯性传感器和高度计均与所述处理器电性连接。

优选地，所述卫星定位模块为GNSS接收机；所述无线通信模块为2G和/或3G和/或4G和/或WIFI和/或NB-IOT模块；所述惯性传感器为六轴惯性传感器，所述六轴惯性传感器包括：三轴陀螺和三轴加速度计；所述高度计为气压高度计。

进一步地，所述处理器包括：标定单元，采集单元，计算单元；所述采集单元接收所述卫星定位模块、车载诊断系统、惯性传感器和气压高度计的输出数据；所述标定单元和计算单元均接收所述采集单元的数据；所述计算单元还接收所述标定单元的数据；所述计算单元的输出端连接所述无线通信模块。

优选地，所述处理器为组合导航信息处理器，所述组合导航信息处理器为微处理器。

一种根据所述车载三维定位装置实现三维定位的方法，包括：对所述车载三维定位装置进行标定，所述标定包括计算所述车载三维定位装置相对于车体的安装角偏差，所述安装角偏差包括水平安装角偏差和方位安装角偏差；确定标定后的车载三维定位装置的水平二维位置；确定标定后的车载三维定位装置的高度信息；将所述水平二维位置和所述高度信息发送给预设的云端服务器。