[发明专利]一种路网环境下的车辆地磁匹配定位方法及系统

权利要求书

1.一种路网环境下的车辆地磁匹配定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：实时获取车辆行驶路线的地磁场数据、车辆行驶的里程、车辆行驶的航向以及车辆在路网环境中的行驶位置推算值；

S2：基于所述里程对所述地磁场数据进行等里程间隔采样，得到实测地磁序列；

S3：采用最小航迹差异法，基于所述行驶位置推算值在预设的路网地磁基准库中确定车辆的初始行驶路段具体为：

获取各时刻行驶位置推算值与所述路网地磁基准库中各路段的航迹差异，其中各时刻航迹差异的最小值对应的路段为待选行驶路段；若连续5个以上时刻对应的待选行驶路段均为同一路段l_opt，则路段l_opt作为车辆的初始行驶路段；

S4：采用最大相关系数法，将所述实测地磁序列与所述初始行驶路段在所述路网地磁基准库中对应的基准地磁序列进行匹配解算，得到初始匹配位置，实现初始行驶路段下的车辆定位；

S5：当车辆行驶至路口时，获取所述初始行驶路段的后面可能行驶的路段，包括直行路段、左转路段、右转路段以及掉头路段；

S6：采用最大相关系数法，将实测地磁序列分别与初始行驶路段的直行路段、左转路段、右转路段以及掉头路段在所述路网地磁基准库中对应的基准地磁序列进行匹配解算，对应得到直行匹配位置、左转匹配位置、右转匹配位置以及掉头匹配位置；

S7：将直行匹配位置、左转匹配位置、右转匹配位置以及掉头匹配位置中对应的相关系数峰值最大者作为车辆当前时刻的最优匹配位置；

S8：重复步骤S6和S7，直到连续的5个以上最优匹配位置均属于同一路段，确定车辆通过路口后的当前行驶路段；

S9：采用最大相关系数法，将实测地磁序列与当前行驶路段在所述路网地磁基准库中对应的基准地磁序列进行匹配解算，得到当前匹配位置，实现当前行驶路段下的车辆定位；

S10：所述行驶位置推算值与所述当前匹配位置进行融合滤波处理，得到的融合结果作为车辆行驶位置，实现路网环境下的车辆定位。

2.如权利要求1所述的一种路网环境下的车辆地磁匹配定位方法，其特征在于，所述车辆在路网环境中的行驶位置推算值的获取方法具体为：

获取车辆的起始位置(e₀,n₀)；其中，e₀为初始东向位置，n₀为初始北向位置；

根据所述起始位置(e₀,n₀)，获取第k时刻的行驶位置推算值(e_k,n_k)，具体的：

其中，e_k为第k时刻的东向位置，n_k为第k时刻的北向位置，d_i为第i时刻的里程增量，θ_i为第i时刻的航向角，i＝0,1,2,…,k-1，θ_k为第k时刻的航向角，θ_g,k为第k时刻的磁航向，θ_b为磁偏角。

3.如权利要求1所述的一种路网环境下的车辆地磁匹配定位方法，其特征在于，所述航迹差异的计算方法为：

其中，Δtrj_l为第k时刻行驶位置推算值x_DR,k与第l路段间的航迹差异，x_DR,k＝(e_k,n_k)为第k时刻行驶位置推算值，x_map,n为路网地磁基准库中第l路段的第n个采样点位置，θ_k为第k时刻的航向角，θ_map,n为路网地磁基准库中第l路段的第n个航向角，n＝1，2，…，N_l，N_l为第l路段的采样点总数，l＝1,2,…,L，L为路网地磁基准库中的路段总数。