CN110030999A - 一种基于惯性导航的定位方法、装置、***和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例公开了一种基于惯性导航的定位方法、装置、***和车辆，车辆上设置了多个姿态传感器，对姿态传感器采集的姿态数据，由采集的多个姿态数据共同确定当前时刻采集的多个姿态数据是否有效。在判断当前时刻采集的多个姿态数据有效的情况下，由这多个姿态数据共同确定用于对当前时刻车辆所在的目标位置进行定位的目标姿态数据。通过多个姿态数据共同确定的目标姿态数据提高了数据准确性。目标姿态数据是在判断了姿态数据的有效性后计算得到的数据，姿态数据有效性的判断避免以误差较大的数据进行定位计算，保证了数据的可信度。对姿态数据的优化使得通过目标姿态数据对车辆进行定位具有更高的定位精度。
Description
技术领域
本发明涉及车辆定位技术领域，尤其是涉及一种基于惯性导航的定位方法、装置、***和车辆。
背景技术
基于卫星发射信号的GNSS(全球导航卫星***，Global Navigation SatelliteSystem)定位***目前发展较为成熟，然而基于卫星发射信号的GNSS定位***仍然存在一定的不稳定性，很多场景下单一的GNSS定位不能满足需求，必须要有惯性导航***的辅助。惯性导航技术由GNSS定位和姿态传感器(包括三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘)组成，通过融合GNSS坐标计算出经纬度，但陀螺仪、加速度计、电子罗盘等传感器本身易受噪声干扰，通过惯性导航***运算的结果还是有一定的偏差，定位精度较低。一旦GNSS信号丢失时间稍微偏长一些，惯性导航***的偏差就越来越大。
在实际应用过程中，发明人发现由于姿态传感器易受噪声干扰，现有的惯性导航***运算的定位结果存在偏差，定位精度较低。
发明内容
本发明实施例提供一种基于惯性导航的定位方法、装置、***和车辆，用以解决由于姿态传感器易受噪声干扰，现有的惯性导航***运算的定位结果存在偏差，定位精度较低的技术问题。
针对以上技术问题，本发明的实施例提供了一种基于惯性导航***的定位方法，包括：
车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个姿态传感器采集的车辆在当前时刻的姿态数据；
由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据；
根据所述目标姿态数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定车辆的位置，作为由惯性导航***确定的在当前时刻车辆的目标位置。
本发明的实施例提供了一种基于惯性导航的定位装置，包括：
获取模块，用于车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个姿态传感器采集的车辆在当前时刻的姿态数据；
生成模块，用于由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据；
定位模块，用于根据所述目标姿态数据、当前的车速和卫星导航***的定位数据确定车辆在当前时刻的目标位置。
本发明的实施例提供了一种基于惯性导航的定位***，包括处理器、安装在车辆上用于采集车辆姿态数据的多个姿态传感器和用于接收卫星导航***对车辆的定位数据的接收设备；
其中，所述处理器用于执行以上所述的方法。
本发明的实施例提供了一种车辆，包括以上所述的基于惯性导航的定位***。
本发明的实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以上所述的基于惯性导航***的定位方法的步骤。
本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以上所述的基于惯性导航***的定位方法的步骤。
本发明的实施例提供了一种基于惯性导航的定位方法、装置、***和车辆，车辆上设置了多个姿态传感器，对姿态传感器采集的姿态数据，由采集的多个姿态数据共同确定当前时刻采集的多个姿态数据是否有效。在判断当前时刻采集的多个姿态数据有效的情况下，由这多个姿态数据共同确定用于对当前时刻车辆所在的目标位置进行定位的目标姿态数据。通过多个姿态数据共同确定的目标姿态数据提高了数据准确性。目标姿态数据是在判断了姿态数据的有效性后计算得到的数据，姿态数据有效性的判断避免以误差较大的数据进行定位计算，保证了数据的可信度。对姿态数据的优化使得通过目标姿态数据对车辆进行定位具有更高的定位精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的一种基于惯性导航的定位方法的流程示意图；
图2是本发明另一个实施例提供的一种基于惯性导航的定位装置的结构框图；
图3是本发明另一个实施例提供的基于惯性导航的定位***的工作原理示意图；
图4是本发明另一个实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
惯性导航***(INS，以下简称惯导)是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航***。惯性导航***是以姿态传感器(例如，陀螺仪、加速度计和电子罗盘)为敏感器件的导航参数解算***，通过这些姿态传感器采集的数据计输出解算出运载体在导航坐标系中的速度和位置。图1是本实施例提供的一种基于惯性导航的定位方法的流程示意图，参见图1，该方法包括：
101：车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个姿态传感器采集的车辆在当前时刻的姿态数据；
102：由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据；
103：根据所述目标姿态数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定车辆的位置，作为由惯性导航***确定的在当前时刻车辆的目标位置。
本发明提供的方法由安装了运行上述步骤101-103的程序的设备执行，该设备可以是服务器、终端或者专用于对车辆进行定位计算的设备。姿态传感器包括陀螺仪、加速度计、电子罗盘和其它用于测量车辆姿态的器件。姿态数据包括陀螺仪采集的姿态角度变化值、加速度计采集的加速度值和电子罗盘采集的方向角度变化值等。
对姿态数据是否有效进行判断，可以计算多个姿态数据的方差，由方差判断姿态数据的有效性，或者，也可以通过判断每一姿态数据是否均处于预先设定的数值范围来判断姿态数据的有效性，本实施例对此不做具体限制。在根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据时，可以按照设定的运算规则对多个姿态数据进行运算，将得到的结果作为目标姿态数据，其中，运算规则可以根据实际需要设定。在由目标姿态数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定目标位置时，可以根据目标姿态数据和当前的车速计算出车辆相对于前一时刻的位置变化，根据前一时刻的定位数据和计算出的车辆相对于前一时刻的位置变化推算出车辆当前时刻的目标位置。该位置即为由惯性导航***定位的位置。
本实施例提供了一种基于惯性导航的定位方法，车辆上设置了多个姿态传感器，对姿态传感器采集的姿态数据，由采集的多个姿态数据共同确定当前时刻采集的多个姿态数据是否有效。在判断当前时刻采集的多个姿态数据有效的情况下，由这多个姿态数据共同确定用于对当前时刻车辆所在的目标位置进行定位的目标姿态数据。通过多个姿态数据共同确定的目标姿态数据提高了数据准确性。目标姿态数据是在判断了姿态数据的有效性后计算得到的数据，姿态数据有效性的判断避免以误差较大的数据进行定位计算，保证了数据的可信度。对姿态数据的优化使得通过目标姿态数据对车辆进行定位具有更高的定位精度。
进一步地，在上述实施例的基础上，所述由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据，包括：
计算采集的多个姿态数据的方差，判断多个姿态数据的方差是否小于或等于第一预设方差；
若多个姿态数据的方差小于或等于所述第一预设方差，则当前时刻的多个姿态数据有效，将多个姿态数据的平均值作为当前时刻的目标姿态数据；
若多个姿态数据的方差大于所述第一预设方差，则当前时刻的多个姿态数据无效，将用于计算车辆在前一时刻所在位置的姿态数据作为所述目标姿态数据。
由多个姿态数据的方差和第一预设方差的对比来判断多个姿态数据的有效性，当多个姿态数据的方差小于第一预设方差，则表示各姿态传感器采集的数据较为接近，姿态数据具有较高的可信度，可以通过这多个姿态数据来对车辆进行定位计算。若这多个姿态数据的方差大于第一预设方差，则表示各姿态传感器采集的数据差距较大，可能存在某些姿态传感器故障或者因为偶然原因测量的姿态数据不可信，因此不能通过本次采集的姿态数据来对车辆进行定位计算。可见通过方差计算保证了参与车辆定位计算的姿态数据的可信度。此外，由于姿态传感器的采集频率很高，实际中车辆的角度、加速度、方向等变化没有那么频繁，因此将不可信的数据直接舍弃，由前一时刻的数据代替不会对最终的定位结果产生较大的影响，保证了每一时刻均能对车辆进行定位计算。
本实施例提供了一种基于惯性导航的定位方法，通过计算多个姿态数据的方差避免了异常姿态数据参与定位计算，保证了数据的可信度。
进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：
在检测到无法接收由卫星导航***定位的定位数据时输出所述目标位置，或者，通过所述目标位置对由所述卫星导航***定位的定位数据进行修正。
进一步地，在检测到卫星导航***的定位数据与上一时刻车辆的定位数据的偏差大于预设偏差时，输出所述目标位置。
进一步地，所述目标位置为经纬度数据。
卫星导航***GNSS会实时将车辆的定位数据发送给车辆，但是由于种种原因，GNSS卫星信号总会有一定的丢失概率，同样GNSS数据也会出现如跳变之类的不可信数据，当出现这种情况时，输出上述目标位置，保证了在卫星导航***出现异常的情况下也能输出正确的车辆位置。
进一步地，在上述各实施例的基础上，所述车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个姿态传感器采集的车辆在当前时刻的姿态数据包括：
车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个三轴加速度计采集的车辆在当前时刻的加速度值，由设置在车辆上的多个三轴陀螺仪采集的车辆在当前时刻的姿态角度变化值，由设置在车辆上的多个三轴电子罗盘采集的车辆在当前时刻的行驶方向的方向角度变化值。
多个姿态传感器包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴电子罗盘。
进一步地，在上述各实施例的基础上，所述由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据，包括：
获取由多个三轴加速度计采集的加速度值，将每一加速度值分解为水平方向的水平加速度分量和垂直方向的垂直加速度分量，判断多个水平加速度分量的方差是否小于或等于第二预设方差且多个垂直加速度分量的方差是否小于或等于所述第二预设方差，若是，则将计算的多个水平加速度分量的平均值作为目标加速度值的水平分量，将计算的多个垂直加速度分量的平均值作为所述目标加速度值的垂直分量；
获取由多个三轴陀螺仪采集的姿态角度变化值，将每一姿态角度变化值分解为水平方向的水平姿态角度变化分量和垂直方向的垂直姿态角度变化分量，判断多个水平姿态角度变化分量的方差是否小于或等于第三预设方差且多个垂直姿态角度变化分量的方差是否小于或等于所述第三预设方差，若是，则将计算的多个水平姿态角度变化分量的平均值作为目标姿态角度变化值的水平分量，将计算的多个垂直姿态角度变化分量的平均值作为所述目标姿态角度变化值的垂直分量；
获取由多个三轴电子罗盘采集的方向角度变化值，将每一方向角度变化值分解为水平方向的水平方向角度变化分量和垂直方向的垂直方向角度变化变化分量，判断多个水平方向角度变化分量的方差是否小于或等于第四预设方差且多个垂直方向角度变化分量的方差是否小于或等于所述第四预设方差，若是，则将计算的多个水平方向角度变化分量的平均值作为目标方向角度变化值的水平分量，将计算的多个垂直方向角度变化分量的平均值作为所述目标方向角度变化值的垂直分量。
进一步地，若多个水平加速度分量的方差大于第二预设方差或者多个垂直加速度分量的方差大于所述第二预设方差，则将用于计算车辆在前一时刻所在位置的加速度值的水平分量作为所述目标加速度值的水平分量，将用于计算车辆在前一时刻所在位置的加速度值的垂直分量作为所述目标加速度值的垂直分量；
若多个水平姿态角度变化分量的方差大于第三预设方差或者多个垂直姿态角度变化分量的方差大于所述第三预设方差，则将用于计算车辆在前一时刻所在位置的姿态角度变化值的水平分量作为所述目标姿态角度变化值的水平分量，将用于计算车辆在前一时刻所在位置的姿态角度变化值的垂直分量作为所述目标姿态角度变化值的垂直分量；
若多个水平方向角度变化分量的方差大于第四预设方差或者多个垂直方向角度变化分量的方差大于所述第四预设方差，则将用于计算车辆在前一时刻所在位置的方向角度变化值的水平分量作为所述目标方向角度变化值的水平分量，将用于计算车辆在前一时刻所在位置的方向角度变化值的垂直分量作为所述目标方向角度变化值的垂直分量。
第一预设方差、第二预设方差、第三预设方差和第四预设方差均为设定值。
例如，车辆上对每一种姿态传感器均安装了5个，对5个同类传感器(即5个三轴加速度计、5个三轴陀螺仪或者5个三轴电子罗盘)，假设表1为5个三轴加速度计的采集的加速度值在水平方向上的数据。这些数据呈离散分布。设定第二预设方差为0.1。对于每一次采集5个加速度值，将这5个加速度值分解为水平加速度分量和垂直加速度分量，分别计算的5个水平加速度分量和5个垂直加速度分量的方差(即样本数据)，若这5个水平加速度分量的方差小于或等于0.1且5个垂直加速度分量的方差小于或等于0.1，则认为本次采集的5个加速度值的数据可信(即数据有效)，以5个样本数据的平均值为当次测量值。如果方差大于0.1，那么认为这个数据不可信，通过前一次的数据代替。
表1采集的某5个加速度值在水平方向上的数据
进一步地，在上述各实施例的基础上，所述根据所述目标姿态数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定车辆的位置，作为由惯性导航***确定的在当前时刻车辆的目标位置，包括：
获取所述目标加速度值、所述目标姿态角度变化值和所述目标方向角度变化值，对所述目标加速度值的水平分量、所述目标姿态角度变化值的水平分量、所述目标方向角度变化值的水平分量、所述目标加速度值的垂直分量、所述目标姿态角度变化值的垂直分量和所述目标方向角度变化值的垂直分量进行卡尔曼滤波，将根据卡尔曼滤波后得到的数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定车辆的位置，作为所述目标位置；
其中，前一时刻的定位数据为前一时刻由卫星导航***定位的定位数据或者前一时刻由所述惯性导航***确定的位置。
卡尔曼滤波(Kalman filtering)一种利用线性***状态方程，通过***输入输出观测数据，对***状态进行最优估计的算法。通过卡尔曼滤波能够消除数据中的干扰，对数据进行优化。在本实施例中，将得到的根据加速度传感器测量的加速度值的水平加速度分量得到的目标加速度值的水平分量、根据加速度传感器测量的加速度值的垂直加速度分量得到的目标加速度值的垂直分量、根据陀螺仪传感器测量的姿态角度变化值的水平姿态角度变化分量得到的目标姿态角度变化值的水平分量、根据陀螺仪传感器测量的姿态角度变化值的垂直姿态角度变化分量得到的目标姿态角度变化值的垂直分量、根据电子罗盘传感器测量的方向角度变化值的水平方向角度变化分量得到的目标方向角度变化值的水平分量、根据电子罗盘传感器测量的方向角度变化值的垂直方向角度变化分量得到的目标方向角度变化值的垂直分量通过卡尔曼滤波对数据进行进一步的优化后，得到最终目标姿态数据，结合车辆的当前的车速推算出车辆的位置变化，由车辆的位置变化和前一时刻的定位数据确定目标位置。需要说明的是，通过卡尔曼滤波处理数据的方法、以及通过加速度、车辆的角度变化、行驶方向变化和车辆车速推算车辆位置变化均为较为现有技术，本实施例在此不再赘述。
具体来说，通过对表1中数据进行处理的方法，测量出角度、加速度、方向的数据，将角度、加速度、方向等数据进行积分、矩阵等运算，得出车辆姿态(水平方位和垂直方位数据)，将这些数据、GNSS定位数据以及采集到的车速信息通过卡尔曼滤波，计算出最终的定位经纬度坐标数据。
进一步地，还包括：
在车辆行驶之前，标定车身姿态和行驶方向，将标定的车身姿态作为测量的姿态角度值变化值的参考值，将标定的行驶方向作为方向角度变化值的参考值。
具体来说，将接收GNSS的信号的接收设备、多个三轴陀螺仪、多个三轴加速度计、多个三轴电子罗盘、车速采集、通信模块、CPU运算模块等组成的***安装到车上，确保车辆的车速信号正确。再找一处水平的和已知东南西北方位的地点。将车移动到这个地点，确保车身平稳后，对车身姿态进行标定。标定完成后，车辆即可正常运行，***根据得到的标定参数，按上述各实施例提供的技术原理进行工作，并提供以经纬度坐标表示的车辆的定位数据。
本实施例提供的基于惯性导航的定位方法，在车辆运行过程中丢失GNSS信号的情况下，基于上一次正常定位的数据，仍可保证较高精度的对车辆定位的经纬度数据输出，且姿态传感器数量越多，精度越高，可满足要求较高的应用需求。
图2示出了本发明的实施例提供的一种基于惯性导航的定位装置的结构框图，参见图2，本实施例提供的基于惯性导航的定位装置包括获取模块201、生成模块202和定位模块203，其中，
获取模块201，用于车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个姿态传感器采集的车辆在当前时刻的姿态数据；
生成模块202，用于由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据；
定位模块203，用于根据所述目标姿态数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定车辆的位置，作为由惯性导航***确定的在当前时刻车辆的目标位置。
本实施例提供的基于惯性导航的定位装置适用于上述实施例中提供的基于惯性导航的定位的方法，在此不再赘述。
本发明的实施例提供了一种基于惯性导航的定位装置，车辆上设置了多个姿态传感器，对姿态传感器采集的姿态数据，由采集的多个姿态数据共同确定当前时刻采集的多个姿态数据是否有效。在判断当前时刻采集的多个姿态数据有效的情况下，由这多个姿态数据共同确定用于对当前时刻车辆所在的目标位置进行定位的目标姿态数据。通过多个姿态数据共同确定的目标姿态数据提高了数据准确性。目标姿态数据是在判断了姿态数据的有效性后计算得到的数据，姿态数据有效性的判断避免以误差较大的数据进行定位计算，保证了数据的可信度。对姿态数据的优化使得通过目标姿态数据对车辆进行定位具有更高的定位精度。
本实施例提供了一种基于惯性导航的定位***，包括处理器、安装在车辆上用于采集车辆姿态数据的多个姿态传感器和用于接收卫星导航***对车辆的定位数据的接收设备；
其中，所述处理器用于执行以上任一实施例所述的方法。
图3为本实施例提供的基于惯性导航的定位***的工作原理示意图，参见图3，该***由接收卫星导航***对车辆的定位数据的接收设备上的GNSS模块、多个三轴陀螺仪(测量角度变化)、多个三轴加速度计(测量加速度变化)、多个三轴电子罗盘(测量方向变化)、车速采集、通信模块、CPU运算模块等组成。
接收设备上的GNSS模块可根据定位精度的需要，采用双频高精度定位模块或支持RTK的高精度定位模块。
通信模块可用于A-GNSS或RTK的***支持。
三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴电子罗盘可采用MEMS传感器芯片。车速采集通过CAN总线或脉冲采集的方式采集车辆的实时车速。
本实施例提供了包括以上所述的基于惯性导航的定位***。
本实施例提供了一种基于惯性导航的定位***和车辆，车辆上设置了多个姿态传感器，对姿态传感器采集的姿态数据，由采集的多个姿态数据共同确定当前时刻采集的多个姿态数据是否有效。在判断当前时刻采集的多个姿态数据有效的情况下，由这多个姿态数据共同确定用于对当前时刻车辆所在的目标位置进行定位的目标姿态数据。通过多个姿态数据共同确定的目标姿态数据提高了数据准确性。目标姿态数据是在判断了姿态数据的有效性后计算得到的数据，姿态数据有效性的判断避免以误差较大的数据进行定位计算，保证了数据的可信度。对姿态数据的优化使得通过目标姿态数据对车辆进行定位具有更高的定位精度。
图4是示出本实施例提供的电子设备的结构框图。
参照图4，所述电子设备包括：处理器(processor)410、通信接口(CommunicationsInterface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行如下方法：车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个姿态传感器采集的车辆在当前时刻的姿态数据；由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据；根据所述目标姿态数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定车辆的位置，作为由惯性导航***确定的在当前时刻车辆的目标位置。
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行如下方法：车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个姿态传感器采集的车辆在当前时刻的姿态数据；由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据；根据所述目标姿态数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定车辆的位置，作为由惯性导航***确定的在当前时刻车辆的目标位置。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如，包括：车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个姿态传感器采集的车辆在当前时刻的姿态数据；由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据；根据所述目标姿态数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定车辆的位置，作为由惯性导航***确定的在当前时刻车辆的目标位置。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的电子设备等实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种基于惯性导航***的定位方法，其特征在于，包括：
车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个姿态传感器采集的车辆在当前时刻的姿态数据；
由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据；
根据所述目标姿态数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定车辆的位置，作为由惯性导航***确定的在当前时刻车辆的目标位置。
2.根据权利要求1所述的基于惯性导航的定位方法，其特征在于，所述由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据，包括：
计算采集的多个姿态数据的方差，判断多个姿态数据的方差是否小于或等于第一预设方差；
若多个姿态数据的方差小于或等于所述第一预设方差，则当前时刻的多个姿态数据有效，将多个姿态数据的平均值作为当前时刻的目标姿态数据；
若多个姿态数据的方差大于所述第一预设方差，则当前时刻的多个姿态数据无效，将用于计算车辆在前一时刻所在位置的姿态数据作为所述目标姿态数据。
3.根据权利要求1所述的基于惯性导航的定位方法，其特征在于，还包括：
在检测到无法接收由卫星导航***定位的定位数据时输出所述目标位置，或者，通过所述目标位置对由所述卫星导航***定位的定位数据进行修正。
4.根据权利要求1所述的基于惯性导航的定位方法，其特征在于，所述车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个姿态传感器采集的车辆在当前时刻的姿态数据包括：
车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个三轴加速度计采集的车辆在当前时刻的加速度值，由设置在车辆上的多个三轴陀螺仪采集的车辆在当前时刻的姿态角度变化值，由设置在车辆上的多个三轴电子罗盘采集的车辆在当前时刻的行驶方向的方向角度变化值。
5.根据权利要求4所述的基于惯性导航的定位方法，其特征在于，所述由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据，包括：
获取由多个三轴加速度计采集的加速度值，将每一加速度值分解为水平方向的水平加速度分量和垂直方向的垂直加速度分量，判断多个水平加速度分量的方差是否小于或等于第二预设方差且多个垂直加速度分量的方差是否小于或等于所述第二预设方差，若是，则将计算的多个水平加速度分量的平均值作为目标加速度值的水平分量，将计算的多个垂直加速度分量的平均值作为所述目标加速度值的垂直分量；
获取由多个三轴陀螺仪采集的姿态角度变化值，将每一姿态角度变化值分解为水平方向的水平姿态角度变化分量和垂直方向的垂直姿态角度变化分量，判断多个水平姿态角度变化分量的方差是否小于或等于第三预设方差且多个垂直姿态角度变化分量的方差是否小于或等于所述第三预设方差，若是，则将计算的多个水平姿态角度变化分量的平均值作为目标姿态角度变化值的水平分量，将计算的多个垂直姿态角度变化分量的平均值作为所述目标姿态角度变化值的垂直分量；
获取由多个三轴电子罗盘采集的方向角度变化值，将每一方向角度变化值分解为水平方向的水平方向角度变化分量和垂直方向的垂直方向角度变化变化分量，判断多个水平方向角度变化分量的方差是否小于或等于第四预设方差且多个垂直方向角度变化分量的方差是否小于或等于所述第四预设方差，若是，则将计算的多个水平方向角度变化分量的平均值作为目标方向角度变化值的水平分量，将计算的多个垂直方向角度变化分量的平均值作为所述目标方向角度变化值的垂直分量。
6.根据权利要求5所述的基于惯性导航的定位方法，其特征在于，所述根据所述目标姿态数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定车辆的位置，作为由惯性导航***确定的在当前时刻车辆的目标位置，包括：
获取所述目标加速度值、所述目标姿态角度变化值和所述目标方向角度变化值，对所述目标加速度值的水平分量、所述目标姿态角度变化值的水平分量、所述目标方向角度变化值的水平分量、所述目标加速度值的垂直分量、所述目标姿态角度变化值的垂直分量和所述目标方向角度变化值的垂直分量进行卡尔曼滤波，将根据卡尔曼滤波后得到的数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定车辆的位置，作为所述目标位置；
其中，前一时刻的定位数据为前一时刻由卫星导航***定位的定位数据或者前一时刻由所述惯性导航***确定的位置。
7.一种基于惯性导航的定位装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于车辆行驶的过程中，获取由设置在车辆上的多个姿态传感器采集的车辆在当前时刻的姿态数据；
生成模块，用于由采集的多个姿态数据判断当前时刻的姿态数据是否有效，若是，则根据多个姿态数据生成当前时刻的目标姿态数据；
定位模块，用于根据所述目标姿态数据、当前的车速和前一时刻的定位数据确定车辆的位置，作为由惯性导航***确定的在当前时刻车辆的目标位置。
8.一种基于惯性导航的定位***，其特征在于，包括处理器、安装在车辆上用于采集车辆姿态数据的多个姿态传感器和用于接收卫星导航***对车辆的定位数据的接收设备；
其中，所述处理器用于执行权利要求1-6任一项所述的方法。
9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求8中所述的基于惯性导航的定位***。
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