[发明专利]分级多层多源融合即时接入的导航方法及系统

说明书

本发明公开了一种分级多层多源融合即时接入的导航方法及系统。其中，该方法包括：对用于采集导航信息的多个传感器的性能进行实时评价，并基于所评价的性能通过智能方式对导航信息组合方案进行决策；采用自适应因子图的非线性融合方式，基于所述导航信息组合方案分配权重实现自适应融合，得到融合结果，并基于所述融合结果进行导航。本发明解决了由于其中一个传感器失效造成的导航精度不准确的技术问题。

技术领域

本发明涉及组合导航与智能导航的多源信息融合技术领域，具体而言， 涉及一种分级多层多源融合即时接入的导航方法及系统。

背景技术

当前，多源融合导航已成为学术界和工业界关注的焦点和研究热点。 由于信号传播过程中存在各种误差源、外界环境存在干扰及运动过程带来 不确定性，使得单一传感器无法在复杂动态的场景下持续提供鲁棒且准确 的导航信息。

目前常用定位方式的导航信息源，包含基于航迹推算的惯性导航器件， 基于信号接受的全球卫星定位系统和无线定位技术，基于环境感知的图像 及激光雷达等，组成多源融合导航系统可以覆盖大部分定位所需的场景， 例如室内、水上、空中、城市峡谷、地下等。因此在跨场景、多任务、多 地形、长时间的行驶过程中，通过搭载多种信息互补的导航信息源来实现 高精度和高可靠性的导航定位。

针对大范围复杂动态场景下十种及以上的导航信息源的融合方法，随 着导航信息源数量的增加，计算量呈现爆炸式增长，对于需要实时定位的 应用场景，分析的延迟会使导航精度呈现″断崖式″下跌。导航融合方法 分为松耦合与紧耦合方式。松耦合以联邦卡尔曼滤波为主，当参考导航源 出现异常，将影响整体定位系统的性能，容错性较差。对于紧耦合方式， 传感器种类过多导致在引入新传感器时极大增大计算量，同时非线性优化 过程中雅可比矩阵维度增大也导致求解困难。

当某一传感器出现短时间或长期失效的问题，导致传感器的精度之间 不匹配，不可靠的传感器信息将影响整个融合框架。由于自主无人系统所 处环境及运动模式不断变化，应该实时选择最优的组合导航模式。因此， 针对跨场景条件下即时接入的导航需求，需要设计一个高精度、高鲁棒性 的多源融合导航软件，实现对接入传感器进行分级管理，兼容各种传感器 接口，完成运行过程中不同种类传感器的组合和即时接入。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种分级多层多源融合即时接入的导航方法及 系统，以至少解决由于其中一个传感器失效造成的导航精度不准确的技术 问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种分级多层多源融合即时接 入的导航方法，包括：对用于采集导航信息的多个传感器的性能进行实时 评价，并基于所评价的性能通过智能方式对导航信息组合方案进行决策； 采用自适应因子图的非线性融合方式，基于所述导航信息组合方案分配权 重实现自适应融合，得到融合结果，并基于所述融合结果进行导航。

在本发明实施例中，对用于采集导航信息的多个传感器的性能进行实 时评价，并基于所评价的性能通过智能方式对导航信息组合方案进行决策； 并采用自适应因子图的非线性融合方式，基于所述导航信息组合方案分配 权重实现自适应融合，得到融合结果，并基于所述融合结果进行导航，解 决了由于其中一个传感器失效造成的导航精度不准确的技术问题，从而实 现了提高导航精度的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一 部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发 明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的一种分级多层多源融合即时接入的导 航方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施例的一种分级多层多源融合即时接入的导 航方法的流程图；

图3是根据本发明第三实施例的一种分级多层多源融合即时接入的导 航方法的流程图；