[发明专利]基于振荡标线和手机传感的隧道无基站车路协同定位方法

权利要求书

1.一种基于振荡标线和手机传感的隧道无基站车路协同定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采集车辆的原始信号，并根据原始信号确定车辆经过振荡标线；

S2：在车辆经过振荡标线时，确定车辆的车道、当前位置和速度，完成车辆定位；

所述步骤S1包括以下子步骤：

S11：利用手机惯性传感器采集车辆的角运动参数和线运动参数，得到车辆的原始信号；

S12：对原始信号依次进行加窗处理和降噪处理，得到时域信号；

S13：对时域信号进行傅里叶变换，将其转换为频域信号；

S14：识别频域信号中在振荡标线冲击频率范围内的频域信号，得到振荡标线的频域信号；

S15：将时域信号和振荡标线的频域信号进行对比，直至得到符合振荡标线的频域信号特征的时域信号，以此确定车辆经过振荡标线；

所述步骤S12中，时域信号的表达式为：

其中，，表示时域采样点的序列索引，表示频域值的索引，表示进行转换的采样数量，表示原始信号的序列，表示虚数，表示旋转因子；

所述步骤S13中，频域信号的表达式为：

其中，表示窗函数。

2.根据权利要求1所述的基于振荡标线和手机传感的隧道无基站车路协同定位方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：

S21：在车辆经过振荡标线时，更新车辆信息；

S22：在更新车辆信息时，计算车辆的坐标增量，确定车辆的当前位置；

S23：根据车辆驶过振荡标线时振荡标线的频域信号的峰值数目，确定车辆的具体车道位置；

S24：根据振荡标线的频域信号的频率和振荡标线间的距离，计算车辆当前位置的速度。

3.根据权利要求2所述的基于振荡标线和手机传感的隧道无基站车路协同定位方法，其特征在于，所述步骤S21中，更新车辆信息的具体方法为：将振荡标线的坐标作为车辆的初始坐标，并进行速度更新、姿态更新和位置更新。

4.根据权利要求3所述的基于振荡标线和手机传感的隧道无基站车路协同定位方法，其特征在于，所述步骤S21中，速度更新的计算公式为：

其中，表示导航坐标系，表示时刻，表示时刻的惯导速度，表示时刻的惯导速度，表示比力加速度，表示有害加速度，表示时间段内系比力加速度的速度增量，表示时间段内系有害加速度的速度增量，；

姿态更新的计算公式为：

其中，表示惯性系，表示以系作为基准时系从时刻到时刻的旋转变化，表示以系作为基准时系从时刻到时刻的旋转变化，表示角速度，表示等效旋转矢量的函数；

位置更新的计算公式为：

其中，表示纬度的微分，表示经度的微分，表示高度的微分，表示子午圈主曲率半径，表示卯酉圈主曲率半径，表示北向速度，表示东向速度，表示天向速度，表示高度，表示纬度。

5.根据权利要求2所述的基于振荡标线和手机传感的隧道无基站车路协同定位方法，其特征在于，所述步骤S24中，车辆当前位置的速度的计算公式为：

其中，表示振荡标线的频域信号的频率，表示振荡标线间的距离。