CN114167469A - 一种基于5g/gnss组合的车辆导航信息监测方法和装置 - Google Patents

一种基于5g/gnss组合的车辆导航信息监测方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114167469A
CN114167469A CN202111274724.1A CN202111274724A CN114167469A CN 114167469 A CN114167469 A CN 114167469A CN 202111274724 A CN202111274724 A CN 202111274724A CN 114167469 A CN114167469 A CN 114167469A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gnss
raim
availability
monitoring
vehicle navigation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111274724.1A
Other languages
English (en)
Inventor
孙源
曹丽丽
邓中亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Posts and Telecommunications
Original Assignee
Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Posts and Telecommunications filed Critical Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority to CN202111274724.1A priority Critical patent/CN114167469A/zh
Publication of CN114167469A publication Critical patent/CN114167469A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
    • G01S19/46—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being of a radio-wave signal type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法、装置、计算机设备和存储介质，所述方法包括：基于伪距测量值构建伪距测量模型；计算观测矩阵；根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性；以及在判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果。采用本申请实施例提供的监测方法，能够将GNSS、5G网络与完好性监测框架相结合，在判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果，这样，能够实现精确、可靠、可行的定位导航。

Description

一种基于5G/GNSS组合的车辆导航信息监测方法和装置
技术领域
本发明涉及无线定位导航技术领域，特别涉及一种基于5G/GNSS组合的车辆导航信息监测方法和装置。
背景技术
20世纪70年代，一些发达国家开始了对无人驾驶技术的研究。无人驾驶技术的主要目的是提高驾驶的安全性和效率。复杂城市环境下，安全问题是无人驾驶的一大挑战，需要考虑车辆与行人、周围建筑物、植物、其他车辆以及其他交通工具之间的安全距离，实现精确、可靠的定位。3GPP要求***应支持V2X应用终端之间0.1m的横向位置精度，最高级别自动化的可靠性应为99.9％。目前亚米级定位精度已被证明可以实现，评估导航的可信性则成为了自动驾驶***中不可或缺的一步，这就需要借助完好性。完好性是评估GNSS的标准之一，它是指卫星误差超过允许的门限时，***能够及时报警的能力。车辆导航***的完好性监测是驾驶安全的一个重要保障。
GNSS是目前主要的导航***，能够为地表和近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的导航、定位和授时服务，已广泛应用于军用和民用领域。但在城市环境中，对比露天和郊区场景，建筑物和树木对卫星信号的遮挡使得卫星可见度较低，容易造成多径和NLOS信号，从而导致定位结果产生较大偏差。卫星可见度低也会导致用户周围卫星的几何分布(Geometric Dilution of Precision，GDOP)较差，而卫星冗余是决定完好性性能的关键，这将严重影响定位***的完好性监测性能。这种情况下若***不能对定位的较大偏差进行及时报警，将产生严重后果。因此在城市环境下，由于GNSS信号的脆弱性，现有技术常将GNSS与其他辅助定位技术相结合(如多星座协同定位、惯性导航***、机载传感器、蜂窝信号、地图匹配等)，以提高最终定位精度。
目前最常见的方法是在协同定位的基础上进行完好性监测。该类方法是通过将GNSS和车载传感器的测量数据进行融合，并基于测量数据统计排除错误测量。改善对多径或非视距(None-Line-of-Sight，NLOS)误差的检测和隔离。该方法需要在车辆自身传感器上集成额外的传感器(如车载UWB传感器、车载惯性测量单元等)，导致集成***成本较高，应用实现较困难。
近来，机会信号(Signals of Opportunity，SOPs)被认为是对GNSS的一大补充，例如蜂窝信号和电视信号，不是定位信号但可用来提供导航信息。该类方法采用增强接收机自主完好性监测(Advanced RAIM，ARAIM)框架，结合GNSS与LTE***，降低完好性监测***的保护等级(HPL)，从而提高***的完好性。然而，针对该类方法的大多数研究常常忽略了多径与非视距信号的影响，假设无故障测量情况，这在城市环境中不符合实际。且由于RAIM是利用冗余测量信息进行完好性监测，发射器的几何布局对完好性监测***的性能至关重要，目前的研究没有考虑SOPs发射器的不同几何布局对完好性性能的影响。
现有的GNSS完好性检测方法，主要存在以下三点不足：
(1)目前最常见的是基于协同定位的完好性监测方法，该方法需要在车辆自身传感器上集成额外的传感器(如车载UWB传感器、车载惯性测量单元等)，导致集成***成本较高，应用实现较困难。
(2)基于信号融合的增强自主完好性监测方法，常常忽略了多径与非视距信号的影响，假设无故障测量情况，这不符合城市环境的实际；在城市环境下严格考虑多径与非视距信号的影响时，为了提高对定位的完好性监测性能，一般采用降低***保护等级的方法，而此时若定位精度无法满足要求，将导致***可用性较低。
(3)对于GNSS-SOPs RAIM算法，由于RAIM是利用冗余测量进行完好性监测，发射器的几何布局对完好性监测***的性能至关重要，目前的研究没有考虑SOPs发射器的不同几何布局对完好性性能的影响。
目前最常见的方法是在协同定位的基础上进行完好性监测。该类方法是通过将GNSS和车载传感器的测量数据进行融合，并基于测量数据统计排除错误测量。改善对多径或非视距(None-Line-of-Sight，NLOS)误差的检测和隔离。该方法需要在车辆自身传感器上集成额外的传感器(如车载UWB传感器、车载惯性测量单元等)，导致集成***成本较高，应用实现较困难。
近来，机会信号(Signals of Opportunity，SOPs)被认为是对GNSS的一大补充，例如蜂窝信号和电视信号，可用来提供导航信息。该类方法采用增强接收机自主完好性监测(Advanced RAIM，ARAIM)框架，结合GNSS与LTE***，降低完好性监测***的保护等级(HPL)，从而提高***的完好性。然而，针对该类方法的大多数研究常常忽略了多径与非视距信号的影响，假设无故障测量情况，这在城市环境中不符合实际。且由于RAIM是利用冗余测量信息进行完好性监测，发射器的几何布局对完好性监测***的性能至关重要，目前的研究没有考虑SOPs发射器的不同几何布局对完好性性能的影响。
近年来，随着5G通信的建设和发展，目前已有研究证明5G技术用于定位可实现厘米级的定位精度。目前多数研究致力于探索5G网络下的定位可行性，但仍无法实现精确、可靠、可行的定位导航。
发明内容
本申请实施例提供了一种基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法、装置、计算机设备和存储介质。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
第一方面，本申请实施例提供了一种基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法，所述方法包括：
基于伪距测量值构建伪距测量模型；
计算观测矩阵；
根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性；
在判断出所述RAIM具有可用性的情况下，若所述检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
在判断出所述RAIM具有可用性的情况下，若所述检测统计量大于所述检测门限值，则确定存在故障卫星。
在一种可能的实现方式中，在所述基于伪距测量值构建伪距测量模型之前，所述方法还包括：
获取5G信号测距的多种误差来源和对应的任意一个误差来源的量级；以及
获取GNSS信号定位的多种误差来源和对应的任意一个误差来源的量级。
在一种可能的实现方式中，在所述获取5G信号测距的多种误差来源之后，所述方法还包括：
读取与所述5G信号测距的多种误差来源对应的5G信号测距误差；
所述5G信号测距误差至少包括以下一项：
基于信号反射带来的多径干扰误差、基于NLOS带来的故障误差、接收机噪声产生的误差。
在一种可能的实现方式中，在所述获取GNSS信号定位的多种误差来源之后，所述方法还包括：
读取与所述GNSS信号定位的多种误差来源对应的GNSS信号定位误差；
所述GNSS信号定位误差至少包括以下一项：
基于电离层延迟产生的误差、基于对流层延迟产生的误差、基于时钟不同步导致的误差和基于接收机产生的误差。
在一种可能的实现方式中，在所述计算观测矩阵之前，所述方法还包括：
获取卫星的位置坐标、地面基站的位置坐标和用户位置坐标；
将所述卫星的位置坐标、所述地面基站的位置坐标和所述用户位置坐标，从基于大地坐标系的坐标，转换为对应的基于ECEF坐标系的坐标。
在一种可能的实现方式中，所述根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性包括：
在所述观测矩阵存在冗余信息、且监测***的保护等级小于报警极限值的情况下，判断所述RAIM具有可用性，否则，判断所述RAIM不具有可用性。
第二方面，本申请实施例提供了一种基于5G/GNSS组合的车辆导航监测装置，所述装置包括：
构建模块，用于基于伪距测量值构建伪距测量模型；
计算模块，用于计算观测矩阵；
判断模块，用于根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性；
定位结果生成模块，用于在所述判断模块判断出所述RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述的方法步骤。
第四方面，本申请实施例提供一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述的方法步骤。
本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
在本申请实施例中，根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性；以及在判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果。采用本申请实施例提供的监测方法，能够将GNSS、5G网络与完好性监测框架相结合，在判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果，这样，能够实现精确、可靠、可行的定位导航。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本申请实施例提供的一种基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法的流程示意图；
图2是本申请实施例具体应用场景下的基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种基于5G/GNSS组合的车辆导航监测装置的结构示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。
应当明确，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图详细说明本公开的可选实施例。
请参见图1，为本申请实施例提供了一种基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例的基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法可以包括以下步骤：
S101，基于伪距测量值构建伪距测量模型。
如下为在某一具体应用场景下，基于伪距测量值构建伪距测量模型的过程，具体如下所述：
首先，收集5G信号及GNSS信号定位可能的误差来源及其量级。GNSS的误差来源主要是电离层延迟、对流层延迟、时钟不同步导致的误差以及接收机噪声；5G信号测距的主要误差来源是信号反射带来的多径干扰、NLOS带来的故障偏差、接收机噪声等。
常使用加权最小二乘估计器，根据伪距测量值计算导航解。建立第k次伪距测量方程：
yk＝Hkxk+εk
Figure BDA0003329021350000061
假设有m颗可见卫星，n个基站，
Figure BDA0003329021350000062
表示第i颗GNSS卫星的伪距测量值，
Figure BDA0003329021350000063
表示第j个地面基站的伪距测量值。
xk是4×1矢量，其元素是相对于标称状态的增量偏移，前三个元素是位置分量，第四个元素是接收机时钟偏差。Hk是(m+n)×4的观测矩阵，表示卫星与用户之间的关联信息，
Figure BDA0003329021350000071
εk是(m+n)×1测量误差矢量,可写为εk＝νk+bk，νk表示噪声分量，服从零均值高斯分布；bk表示由NLOS或多径引起的故障偏差。
在一种可能的实现方式中，在基于伪距测量值构建伪距测量模型之前，本申请实施例提供的监测方法还包括以下步骤：
获取5G信号测距的多种误差来源和对应的任意一个误差来源的量级；
获取GNSS信号定位的多种误差来源和对应的任意一个误差来源的量级。
在一种可能的实现方式中，在获取5G信号测距的多种误差来源之后，本申请实施例提供的监测方法还包括以下步骤：
读取与5G信号测距的多种误差来源对应的5G信号测距误差；
5G信号测距误差至少包括以下一项：
基于信号反射带来的多径干扰误差、基于NLOS带来的故障误差、接收机噪声产生的误差。
在本申请实施例中，上述仅仅罗列了常见的5G信号测距误差，还可以根据不同应用场景的需求，引入更多类型的5G信号测距误差，以得到更加精准的伪距测量模型，在此对其它类型的5G信号测距误差不再穷举。
在一种可能的实现方式中，在获取GNSS信号定位的多种误差来源之后，本申请实施例提供的监测方法还包括以下步骤：
读取与GNSS信号定位的多种误差来源对应的GNSS信号定位误差；
GNSS信号定位误差至少包括以下一项：
基于电离层延迟产生的误差、基于对流层延迟产生的误差、基于时钟不同步导致的误差和基于接收机产生的误差。
在本申请实施例中，上述仅仅罗列了常见的GNSS信号定位误差，还可以根据不同应用场景的需求，引入更多类型的GNSS信号定位误差，以得到更加精准的伪距测量模型，在此对其它类型的GNSS信号定位误差不再穷举。
S102，计算观测矩阵。
如下为在某一具体应用场景下，计算观测矩阵的过程，具体如下所述：
计算H矩阵，首先要采集卫星及地面基站的位置坐标；然后将卫星和地面基站以及用户位置在大地坐标系中的坐标转换到ECEF坐标系；后采用下面公式计算H矩阵：
Figure BDA0003329021350000081
在一种可能的实现方式中，在计算观测矩阵之前，本申请实施例提供的监测方法还包括以下步骤：
获取卫星的位置坐标、地面基站的位置坐标和用户位置坐标；
将卫星的位置坐标、地面基站的位置坐标和用户位置坐标，从基于大地坐标系的坐标，转换为对应的基于ECEF坐标系的坐标。
S103，根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性。
在某一具体应用场景中，根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性的过程具体如下所述：
RAIM利用现有信号的冗余测量来进行完好性监测，因此，要进行完好性监测至少需要5颗卫星，若现有信息中没有冗余测量，则该自主监测***不可用；报警极限(HAL)由应用程序设置，为允许的最大HPL，故若计算的HPL>HAL，则判定***不可用。
在一种可能的实现方式中，根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性包括以下步骤：
在观测矩阵存在冗余信息、且监测***的保护等级小于报警极限值的情况下，判断RAIM具有可用性，否则，判断RAIM不具有可用性。
在一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的监测方法还包括以下步骤：
在判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量大于检测门限值，则确定存在故障卫星。
S104，在判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果。
在某一具体应用场景中，由确定的误警率pFA可确定门限T，令检测门限为
Figure BDA0003329021350000091
σ是噪声的方差，l＝m+n。
令检测统计量
Figure BDA0003329021350000092
SSE为伪距残差的平方和。
若TX>TD，则存在故障卫星，***发出报警；否则无故障，定位结果可靠。
如图2所示，为本申请实施例具体应用场景下的基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法的流程示意图。
如图2所示，该基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法是基于集成学习的GNSS非视距信号监测方法，主要包括以下四个步骤，具体如下所述：
1)建立伪距测量模型：收集5G定位与GNSS定位分别有哪些误差来源及各个误差源的量级，建立伪距测量模型。
2)计算观测矩阵：利用已知的5G基站及卫星位置，计算观测矩阵H。
3)判断RAIM的可用性：判断观测矩阵是否存在用于完好性监测的冗余信息，且要求HPL<HAL，否则RAIM不可用。
4)故障检测：判断统计检测量TX是否小于检测门限TD，若TX>TD，则有故障，***发出报警。
基于图2上述步骤中相同或相似部分的描述，参见前述针对图1的描述，在此不再赘述。
在本申请实施例中，基于伪距测量值构建伪距测量模型；计算观测矩阵；根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性；以及在判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果。采用本申请实施例提供的监测方法，能够将GNSS、5G网络与完好性监测框架相结合，在判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果，这样，能够实现精确、可靠、可行的定位导航。
下述为本发明基于5G/GNSS组合的车辆导航监测装置实施例，可以用于执行本发明基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法实施例。对于本发明基于5G/GNSS组合的车辆导航监测装置实施例中未披露的细节，请参照本发明基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法实施例。
请参见图3，其示出了本发明一个示例性实施例提供的基于5G/GNSS组合的车辆导航监测装置的结构示意图。该基于5G/GNSS组合的车辆导航监测装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为终端的全部或一部分。该基于5G/GNSS组合的车辆导航监测装置包括构建模块10、计算模块20、判断模块30和定位结果生成模块40。
具体而言，构建模块10，用于基于伪距测量值构建伪距测量模型；
计算模块20，用于计算观测矩阵；
判断模块30，用于根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性；
定位结果生成模块40，用于在判断模块30判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果。
可选的，所述装置还包括：
确定模块(在图3未示出)，用于在判断模块30判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量大于检测门限值，则确定存在故障卫星。
可选的，所述装置还包括：
第一获取模块(在图3未示出)，用于在构建模块10基于伪距测量值构建伪距测量模型之前，获取5G信号测距的多种误差来源和对应的任意一个误差来源的量级；以及获取GNSS信号定位的多种误差来源和对应的任意一个误差来源的量级。
可选的，所述装置还包括：
第一读取模块(在图3中未示出)，用于在获取模块获取5G信号测距的多种误差来源之后，读取与5G信号测距的多种误差来源对应的5G信号测距误差；5G信号测距误差至少包括以下一项：基于信号反射带来的多径干扰误差、基于NLOS带来的故障误差、接收机噪声产生的误差。
可选的，所述装置还包括：
第二读取模块(在图3中未示出)，用于在获取模块获取GNSS信号定位的多种误差来源之后，读取与GNSS信号定位的多种误差来源对应的GNSS信号定位误差；GNSS信号定位误差至少包括以下一项：基于电离层延迟产生的误差、基于对流层延迟产生的误差、基于时钟不同步导致的误差和基于接收机产生的误差。
可选的，所述装置还包括：
第二获取模块(在图3中未示出)，用于在计算模块20计算观测矩阵之前，获取卫星的位置坐标、地面基站的位置坐标和用户位置坐标；
转换模块(在图3中未示出)，用于将第二获取模块获取的卫星的位置坐标、地面基站的位置坐标和用户位置坐标，从基于大地坐标系的坐标，转换为对应的基于ECEF坐标系的坐标。
可选的，判断模块30具体用于：
在观测矩阵存在冗余信息、且监测***的保护等级小于报警极限值的情况下，判断RAIM具有可用性，否则，判断RAIM不具有可用性。
需要说明的是，上述实施例提供的基于5G/GNSS组合的车辆导航监测装置在执行基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的基于5G/GNSS组合的车辆导航监测装置与基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法实施例，这里不再赘述。
在本申请实施例中，构建模块用于基于伪距测量值构建伪距测量模型；计算模块用于计算观测矩阵；判断模块用于根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性；以及定位结果生成模块用于在判断模块判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果。采用本申请实施例提供的监测装置，能够将GNSS、5G网络与完好性监测框架相结合，在判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果，这样，能够实现精确、可靠、可行的定位导航。
在一个实施例中，提出了一种计算机设备，计算机设备包括存储器、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，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：基于伪距测量值构建伪距测量模型；计算观测矩阵；根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性；以及在判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果。
在一个实施例中，提出了一种存储有计算机可读指令的存储介质，该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行以下步骤：基于伪距测量值构建伪距测量模型；计算观测矩阵；根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性；以及在判断出RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于5G/GNSS组合的车辆导航监测方法，其特征在于，所述方法包括：
基于伪距测量值构建伪距测量模型；
计算观测矩阵；
根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性；
在判断出所述RAIM具有可用性的情况下，若所述检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在判断出所述RAIM具有可用性的情况下，若所述检测统计量大于所述检测门限值，则确定存在故障卫星。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于伪距测量值构建伪距测量模型之前，所述方法还包括：
获取5G信号测距的多种误差来源和对应的任意一个误差来源的量级；以及
获取GNSS信号定位的多种误差来源和对应的任意一个误差来源的量级。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述获取5G信号测距的多种误差来源之后，所述方法还包括：
读取与所述5G信号测距的多种误差来源对应的5G信号测距误差；
所述5G信号测距误差至少包括以下一项：
基于信号反射带来的多径干扰误差、基于NLOS带来的故障误差、接收机噪声产生的误差。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述获取GNSS信号定位的多种误差来源之后，所述方法还包括：
读取与所述GNSS信号定位的多种误差来源对应的GNSS信号定位误差；
所述GNSS信号定位误差至少包括以下一项：
基于电离层延迟产生的误差、基于对流层延迟产生的误差、基于时钟不同步导致的误差和基于接收机产生的误差。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述计算观测矩阵之前，所述方法还包括：
获取卫星的位置坐标、地面基站的位置坐标和用户位置坐标；
将所述卫星的位置坐标、所述地面基站的位置坐标和所述用户位置坐标，从基于大地坐标系的坐标，转换为对应的基于ECEF坐标系的坐标。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性包括：
在所述观测矩阵存在冗余信息、且监测***的保护等级小于报警极限值的情况下，判断所述RAIM具有可用性，否则，判断所述RAIM不具有可用性。
8.一种基于5G/GNSS组合的车辆导航监测装置，其特征在于，所述装置包括：
构建模块，用于基于伪距测量值构建伪距测量模型；
计算模块，用于计算观测矩阵；
判断模块，用于根据预设条件，判断RAIM接收机自体完好性监控是否具有可用性；
定位结果生成模块，用于在所述判断模块判断出所述RAIM具有可用性的情况下，若检测统计量小于或等于检测门限值，则基于5G/GNSS组合的车辆导航***生成对应的定位结果。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项权利要求所述监测方法的步骤。
10.一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如权利要求1至7中任一项权利要求所述监测方法的步骤。
CN202111274724.1A 2021-10-29 2021-10-29 一种基于5g/gnss组合的车辆导航信息监测方法和装置 Pending CN114167469A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111274724.1A CN114167469A (zh) 2021-10-29 2021-10-29 一种基于5g/gnss组合的车辆导航信息监测方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111274724.1A CN114167469A (zh) 2021-10-29 2021-10-29 一种基于5g/gnss组合的车辆导航信息监测方法和装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114167469A true CN114167469A (zh) 2022-03-11

Family

ID=80477528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111274724.1A Pending CN114167469A (zh) 2021-10-29 2021-10-29 一种基于5g/gnss组合的车辆导航信息监测方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114167469A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115291253A (zh) * 2022-08-02 2022-11-04 东北大学 一种基于残差检测的车辆定位完好性监测方法及***

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115291253A (zh) * 2022-08-02 2022-11-04 东北大学 一种基于残差检测的车辆定位完好性监测方法及***
CN115291253B (zh) * 2022-08-02 2023-12-05 东北大学 一种基于残差检测的车辆定位完好性监测方法及***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. 3D mapping database aided GNSS based collaborative positioning using factor graph optimization
US9720095B2 (en) System and method for wireless collaborative verification of global navigation satellite system measurements
Li et al. Review of PPP–RTK: Achievements, challenges, and opportunities
CN112327340B (zh) 终端定位精度评估方法、装置、设备以及介质
Drevelle et al. A set-membership approach for high integrity height-aided satellite positioning
CN111273687A (zh) 基于gnss观测量和机间测距的多无人机协同相对导航方法
CN105424041A (zh) 一种基于bd/ins紧耦合的行人定位算法
CN109085619B (zh) 多模gnss***的定位方法及装置、存储介质、接收机
Zhang et al. A novel GNSS based V2V cooperative localization to exclude multipath effect using consistency checks
CN102176031B (zh) 双模导航***中基于***时差接收机完好性故障检测方法
CN113917510A (zh) 数据处理方法、装置、设备、存储介质及计算机程序产品
CN104407368A (zh) 基于北斗卫星导航***的高精度差分信息生成方法
Dovis et al. Recent advancement on the use of global navigation satellite system-based positioning for intelligent transport systems [guest editorial]
Bento et al. Cooperative GNSS positioning aided by road-features measurements
KR101874974B1 (ko) Dgnss 의사거리 보정정보 생성장치 및 그 방법
CN112824938A (zh) 基于uwb与gnss的定位方法及装置
Tsakiri et al. The use of low-cost, single-frequency GNSS receivers in mapping surveys
Lee et al. Seamless accurate positioning in deep urban area based on mode switching between DGNSS and multipath mitigation positioning
Bhamidipati et al. Integrity monitoring of Graph‐SLAM using GPS and fish‐eye camera
Bauer et al. Evaluation of shadow maps for non-line-of-sight detection in urban GNSS vehicle localization with VANETs-The GAIN approach
Han et al. GNSS/IMU tightly coupled scheme with weighting and FDE for rail applications
CN114167469A (zh) 一种基于5g/gnss组合的车辆导航信息监测方法和装置
CN114235007A (zh) 一种apnt服务的定位和完好性监测方法及***
CN114088080A (zh) 一种基于多传感器数据融合的定位装置及方法
CN116755126B (zh) 一种基于三维模型映射匹配的北斗实时精准定位方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination