[发明专利]用于使用图像捕获设备来定位交通工具的方法和系统

说明书

一种定位交通工具(N)的方法，该交通工具设置有连接到非光学定位设备(3、4)和用于拍摄外部图像的光学设备(5)两者的电子处理器单元(2)，该电子处理器单元(2)包括地标数据库，该地标数据库至少包括每个地标的地理位置和描述每个地标的描述元素，该方法包括以下步骤：·借助于非光学定位设备(3、4)估计交通工具(N)的第一地理位置(P1e)；·从数据库中，预先选择地理位置位于交通工具(N)的第一地理位置周围预定半径内的地标；·选择使几何误差最小化的三元组；·控制用于拍摄外部图像的光学设备(5)以拍摄所选地标的图像；·选择地标在其中确实可见的图像，标识图像中的地标，并从图像中测量每个可见地标的相对或绝对方位；以及·根据测得的相对或绝对方位来确定交通工具(N)的第二地理位置(POraw或POc)，可任选地同时考虑在拍摄三元组的地标图像时交通工具(N)的移动。

发明背景

本发明涉及野外导航，并且尤其是海上导航。

传统地，海岸附近的导航依赖于对已知且据此可通过三角测量来计算船只位置的位置的地标(即定位为在海上和/或海岸上可见的可标识对象)进行方位测量。这种导航技术由操作员执行，并且相对耗时。此外，这种导航技术的不准确度随着船只速度的增加而增加。

如通过作为示例的gps、glonass、伽利略和北斗系统中所提供的卫星定位(通常被称为术语“全球导航卫星系统”(GNSS))的发明已经将导航彻底改变为卫星定位已迅速成为最广泛的导航方法的程度。具体而言，这些定位系统被设计成以高效且准确的方式来自动确定设置有卫星信号接收器的交通工具在靠近海岸和公海两者的位置。

然而，在卫星信号接收器出现故障的情况下或卫星信号不可用的情况下(例如，由于干扰或卫星故障)，导航系统的准确度会降低。

还存在包括惯性导航系统的导航设备，该导航系统检测交通工具的移动，并能够确定交通工具所遵循的路径。因此，知道交通工具的起点，就可能确定交通工具的当前位置以及交通工具自其起点以来所遵循的路径。然而，虽然大多数导航系统在短期内是准确的，但它们需要定期重置。

发明目的

本发明的特定目的是提供独立、自动且易于使用的装置，并且其适于校正和/或重置基准导航设备，例如诸如卫星导航或惯性导航。

发明内容

为此，根据本发明，提供了一种定位交通工具的方法，该交通工具设置有连接到非光学定位设备和用于拍摄外部图像的光学设备两者的电子处理器单元，该电子处理器单元包括地标数据库，该地标数据库至少包括每个地标的地理位置和描述每个地标的描述元素(诸如图像或提及其一个或多个特性)。该方法包括以下步骤：

·借助于非光学定位设备估计交通工具的第一地理位置；

·从数据库中，预先选择地理位置位于交通工具的第一地理位置周围预定半径内的地标；

·选择至少一个地标三元组；

·控制用于拍摄外部图像的光学设备，以拍摄所述至少一个所选地标三元组的地标的图像；

·选择地标在其中确实可见的图像，标识图像中的地标，并从图像中测量每个可见地标相对于基准方向的角度(测得的角度是绝对或相对方位)；以及

·根据针对所选地标三元组测量的角度来确定交通工具的第二地理位置，地标三元组已经被选择成在确定第二地理位置时使几何误差最小化。

因此，通过尽可能使人为干预最小化，预先选择地标使得相对快速地获取第二地理位置成为可能。此外，作为选择最佳的地标三元组的结果，第二地理位置是相对准确的。第二地理位置可被用于验证(诸)非光学定位设备所获取的定位准确度。

在优选方案中，交通工具的第二地理位置是根据测得角度同时将在拍摄所选三元组的地标的图像时交通工具的移动纳入考虑来确定的。