[发明专利]用于提供导航信息的方法、对应系统和程序产品

说明书

本公开的实施例涉及用于提供导航信息的方法、对应系统和程序产品。用于通过导航感测设备提供导航信息的方法，导航感测设备包括：提供包括绝对高度值的三维绝对位置数据的绝对定位源；提供惯性数据、具体是加速度和角速度的惯性测量单元；以及提供压力测量值的气压计传感器。方法包括处理惯性数据和绝对位置数据以获得二维位置信息，二维位置信息具体是经度和纬度；以及处理压力测量值和绝对位置数据以获得高度估计。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月23日提交的意大利申请号102019000025399的权益，该申请通过引用结合于此。

技术领域

本说明书涉及导航领域，并且具体地涉及设备确定用户位置、速度和高度的能力。

背景技术

目前在汽车市场上针对定位应用程序的领先技术是GNSS，其中常规使用的导航系统包括导航和远程通讯。很快，诸如自动驾驶、汽车(以及基础设施)之间通信的新兴应用可能会带来进一步的技术挑战。

GNSS接收器提供了绝对位置参考，同时可能表现出一个或多个缺点，例如，它依赖于卫星信号，卫星信号可能不可用(例如，室内、隧道)或损坏(例如，城市环境、反射和/或多路径)。

为了克服这些限制，一个解决方案可以涉及将GNSS技术与其他感测技术合并来生成其中组件能够克服一个类型的组件或其他类型的组件的缺点的冗余系统。

与GNSS互补的技术示例包括惯性传感器，例如，惯性测量单元、(3轴)陀螺仪、(3轴)加速度计、里程表、指南针、气压计、相机、光检测和测距(LiDAR)、精确地图和雷达。

众所周知，航位推算不插电(不依赖于交通工具数据)技术将惯性传感器和GNSS组合，从而提供了卫星测量、角速度和加速度数据的无缝融合。这种技术旨在在GNSS缺少或被损坏的环境中为汽车用户提供改进的定位数据准确性、可用性和完整性。

与传统的航位推算相反，这种技术不需要电连接到交通工具速度信号；因此，它是自主技术，具有非常简单的设备安装的优势，给出领先的定位性能。这种技术适用于需要可靠定位数据的任何公路交通工具应用而无需访问交通工具里程表或速度数据。

使用航位推算不插电模式的传感器可以将GNSS与具有目标的惯性测量单元(IMU)集成，以关于纬度和经度来估计用户的2D(水平)位置。但是，在信号丢失的情况下，由于与速度和高度有关的误差的叠加，IMU提供的高度估计将不准确。为了将传感器功能扩展到第三维(即，高度)，汽车行业的客户需要将气压计传感器集成到系统中，如果被正确校准，气压计传感器能够基于可靠的参考值来提供绝对的高度估计。

在若干应用和用户情况下(汽车、客户)，需要使用运动和位置传感器(MPS)，即，由全球导航卫星系统(GNSS)接收器、惯性测量单元(IMU)、气压计以及用于处理GNSS和传感器数据的处理器组成的电子设备。

在该上下文中，GNSS提供了处理器部署到外部用户应用的准确位置信息；在GNSS不可用或降级时，IMU和气压计提供信息。

通常，IMU提供关于纬度和经度的水平位置，而气压计被用于导出高度。

如果被正确校准，则由气压计提供的大气压力输出可以被转换为海平面以上以米为单位的绝对高度。

但是，气压计校准存在问题。

在现有技术中已知如何在单位生产线中利用专用程序来执行气压计校准。然而，这涉及引入专用的测试程序和机器，从而意味着生产成本的增加不可忽略。

另一已知技术要求用户手动校准在最终产品的GUI(图形用户界面)中输入的气压计的当前位置的高度(例如，由地图导出)。