WO2017101437A1 - 一种惯导协作定位方法及定位设备 - Google Patents

一种惯导协作定位方法及定位设备 Download PDF

Info

Publication number
WO2017101437A1
WO2017101437A1 PCT/CN2016/090440 CN2016090440W WO2017101437A1 WO 2017101437 A1 WO2017101437 A1 WO 2017101437A1 CN 2016090440 W CN2016090440 W CN 2016090440W WO 2017101437 A1 WO2017101437 A1 WO 2017101437A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inertial
target
positioning parameter
error
positioning
Prior art date
Application number
PCT/CN2016/090440
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
余西西
Original Assignee
华为技术有限公司
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 华为技术有限公司 filed Critical 华为技术有限公司
Publication of WO2017101437A1 publication Critical patent/WO2017101437A1/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation

Definitions

  • the present invention relates to the field of positioning, and in particular, to an inertial navigation cooperative positioning method and a positioning device.
  • Inertial Navigation System refers to the use of inertial components (accelerometers and gyroscopes) to measure the acceleration and attitude angle of the device carrying the inertial component. The speed and position of the device are obtained by integrating and calculating. Positioning technology. Inertial navigation systems are widely used in many navigation fields such as guided weapons, rockets, aircraft, ships, and navigation. Inertial navigation system is applied in the field of positioning, which can realize passive autonomous positioning without relying on positioning signals or systems other than inertial components. However, inertial components will cause error accumulation during long-term operation, thus affecting positioning accuracy.
  • inertial components will cause error accumulation during long-term operation, thus affecting positioning accuracy.
  • the person skilled in the art proposes an inertial navigation cooperative positioning method (patent application number 201410243722.X), and the device A can perform the inertial navigation cooperative positioning with the device B with a small inertia error within a certain distance around the periphery to acquire the cooperative inertial navigation.
  • the position is used as its inertial position to reduce the inertial navigation error.
  • the movement track of device A and device B is as shown in Fig. 1.
  • Device A starts from a0 point, along a1, a2, a3, a4, a1, a2, and finally reaches m0 point. At this time, device B goes straight from b0 point to m1.
  • the device A rounds the circle to reach the m0 point of the inertial position, which will cause a great error due to the extra step of the bypass, and the device B moves in a straight line, compared with the device A.
  • the inertial navigation error is small. If the inertial error of device A is much larger than the inertial error of device B, then the optimization of the above method can reduce the inertial error of device A to approximately equal to the inertial error of device B, so as to improve the positioning accuracy. .
  • the present application provides an inertial navigation cooperative positioning method and a positioning device, which can effectively reduce the inertial navigation error of the inertial navigation device and improve the positioning accuracy.
  • the first aspect provides an inertial navigation cooperative positioning method, including:
  • Step 1 Obtain a first positioning parameter, a second positioning parameter, and a distance vector of the first device to the second device, where the first positioning parameter includes an inertial position of the first device and an inertial navigation error, and the second positioning parameter includes the second device.
  • the first positioning parameter includes an inertial position of the first device and an inertial navigation error
  • the second positioning parameter includes the second device.
  • the distance vector includes the distance from the first device to the second device and the arrival angle of the ranging signal
  • Step 2 Calculate the first target positioning parameter according to the first preset algorithm according to the current first positioning parameter, the current second positioning parameter, and the distance vector, where the first target positioning parameter includes the target inertial position of the first device and the target Lead error
  • step 3 If the target inertial error of the first device is not lower than the preset error threshold, step 3 is performed;
  • step 4 If the target inertial error of the first device is lower than the preset error threshold, step 4 is performed;
  • Step 3 Calculate a second target positioning parameter according to the second target algorithm according to the first target positioning parameter, the current second positioning parameter, and the distance vector, where the second target positioning parameter includes the target inertial position of the second device and Target inertial error;
  • Step 4 Output the target inertial position of the first device.
  • the target inertial navigation position obtained by the first device performing the inertial navigation cooperative positioning by the second device does not meet the actual requirement
  • the first target positioning parameter of the first device and the second target positioning parameter of the second device are respectively acquired.
  • the continuous optimization of the target inertial position of the first device can meet the actual requirements.
  • calculating, according to the current first positioning parameter, the current second positioning parameter, and the distance vector, the first target positioning parameter according to the first preset algorithm includes:
  • the parameters include the inertial navigation cooperation position of the first device and the inertial navigation cooperation error, and the calculation formula is as follows:
  • E A1 (m0) is the east component of the inertial cooperative cooperative position of the first device
  • N A1 (m0) is the north component of the inertial cooperative cooperative position of the first device
  • E B (m1) is the habit of the second device.
  • the eastward component of the pilot position N B (m1) is the north component of the inertial position of the second device
  • D AB is the distance from the first device to the second device
  • ⁇ AB is the angle of arrival of the ranging signal
  • Var A1 (m0 ) is the inertial navigation error of the first device
  • Var B (m1) is the inertial error of the second device
  • the calculation formula is as follows:
  • the eastward component of the target inertial position of the first device The north component of the target inertial position of the second device
  • E A (m0) is the east component of the inertial position of the first device
  • N A (m0) is the north component of the inertial position of the first device
  • Var A (m0) Is the inertial error of the first device.
  • the second target positioning parameter is calculated according to the second preset algorithm according to the first target positioning parameter, the second positioning parameter, and the distance vector include:
  • E B1 (m1) is the east component of the inertial cooperative cooperative position of the second device
  • N B1 (m1) is the north component of the inertial cooperative cooperative position of the second device
  • Var B1 (m1) is the habit of the second device. Guiding cooperation error
  • the positioning parameters are calculated as follows:
  • the eastward component of the target inertial position of the second device The north component of the target inertial position of the second device, The target inertial error for the second device.
  • the present application further provides a specific method for calculating the first target positioning parameter and the second target positioning parameter, thereby ensuring the feasibility of the implementation of the solution.
  • the method before the step 1, the method further includes:
  • the neighboring device that is closest to the first device is the second device, and the neighboring device is the inertial navigation device that is less than the first preset distance from the first device.
  • the positioning accuracy is further improved.
  • the method before the step 1, the method further includes:
  • the neighboring device that determines that the INS error is the smallest is the second device, and the neighboring device is the INS device that is less than the second preset distance from the first device.
  • the positioning process is optimized, and the positioning speed is improved.
  • the second aspect provides a positioning device having the function of implementing the above-described inertial navigation cooperative positioning method.
  • the functions can be implemented in hardware or in hardware by executing the corresponding software.
  • the hardware or software includes one or more modules corresponding to the functions described above.
  • the positioning device includes: an obtaining module, a calculating module, a determining module, and an output module;
  • An acquiring module configured to acquire a first positioning parameter, a second positioning parameter, and a distance vector of the first device to the second device, where the first positioning parameter includes an inertial position of the first device and an inertial navigation error, and the second predetermined
  • the bit parameter includes an inertial position of the second device and an inertial navigation error
  • the distance vector includes a distance from the first device to the second device and a ranging signal arrival angle
  • a calculation module configured to calculate, according to the current first positioning parameter, the current second positioning parameter, and the distance vector, the first target positioning parameter according to the first preset algorithm, where the first target positioning parameter includes the target inertial position of the first device and Target inertial error;
  • a determining module configured to determine whether the target inertial error of the first device is not lower than a preset error threshold, and if so, triggering the calculating module to perform the first target positioning parameter, the current second positioning parameter, and the Calculating a second target positioning parameter according to the second preset algorithm; using the first target positioning parameter as a new first positioning parameter, and using the second target positioning parameter as a new second positioning parameter, If not, the trigger output module outputs the target inertial position of the first device.
  • the third aspect provides a positioning device, including:
  • the input device, the output device, the processor, the memory, and the bus; the input device, the output device, the processor, and the memory are connected to each other via a bus, wherein the processor is configured to execute the following method by calling an operation instruction stored in the memory:
  • the control input device acquires a first positioning parameter, a second positioning parameter, and a distance vector of the first device to the second device, where the first positioning parameter includes an inertial position of the first device and an inertial navigation error, and the second positioning parameter includes the second device Inertial position and INS error, the distance vector includes the distance from the first device to the second device and the arrival angle of the ranging signal;
  • the processor is specifically configured to calculate a third positioning parameter according to the current second positioning parameter and the distance vector, where the third positioning parameter includes an inertial guiding cooperative position of the first device and an inertial navigation cooperation error, and the calculation formula is as follows:
  • E A1 (m0) is the east component of the inertial cooperative cooperative position of the first device
  • N A1 (m0) is the north component of the inertial cooperative cooperative position of the first device
  • E B (m1) is the habit of the second device.
  • the eastward component of the pilot position N B (m1) is the north component of the inertial position of the second device
  • D AB is the distance from the first device to the second device
  • ⁇ AB is the angle of arrival of the ranging signal
  • Var A1 (m0 ) is the inertial navigation error of the first device
  • Var B (m1) is the inertial error of the second device
  • the calculation formula is as follows:
  • the eastward component of the target inertial position of the first device The north component of the target inertial position of the second device
  • E A (m0) is the east component of the inertial position of the first device
  • N A (m0) is the north component of the inertial position of the first device
  • Var A (m0) Is the inertial error of the first device.
  • the processor is specifically configured to calculate a fourth positioning parameter according to the first target positioning parameter and the distance vector, where the fourth positioning parameter includes an inertial cooperative cooperative position of the second device and an inertial navigation cooperation error, and the calculation formula is as follows:
  • E B1 (m1) is the east component of the inertial cooperative cooperative position of the second device
  • N B1 (m1) is the north component of the inertial cooperative cooperative position of the second device
  • Var B1 (m1) is the habit of the second device. Guiding cooperation error
  • the fourth positioning parameter and the distance vector, the second target positioning parameter is calculated, and the calculation formula is as follows:
  • the eastward component of the target inertial position of the second device The north component of the target inertial position of the second device, The target inertial error for the second device.
  • the processor is further configured to determine that the neighboring device that is closest to the first device is the second device, and the neighboring device is the inertial channel that is less than the first preset distance from the first device. device.
  • the processor is further configured to determine that the neighboring device with the smallest INS error is the second device, and the neighboring device is the INS device that is less than the second preset distance from the first device.
  • the first device may optimize the inertial position of the first device and the inertial navigation error according to the first positioning parameter, the second positioning parameter, and the distance vector, if the optimized inertial navigation error is not low
  • the first device may optimize the inertial position of the second device and the inertial navigation error according to the preset error threshold, and then optimize the inertial navigation position and the inertial navigation error according to the second device, and optimize the inertial navigation position of the first device.
  • the inertia error and the distance vector are used to re-optimize the optimized inertial position of the first device until the optimized inertial error is lower than the preset error threshold, and the inertial position that finally meets the accuracy condition is determined as the first device.
  • the position of the inertial navigation so as to ensure the positioning accuracy can meet the actual business requirements.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an application scenario in an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a basic inertial positioning method in the prior art
  • FIG. 3 is a schematic flowchart of a method for cooperative positioning of an inertial navigation according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an error cumulative distribution curve of a simulation experiment in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a positioning device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is another schematic structural diagram of a positioning device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is another schematic structural diagram of a positioning device according to an embodiment of the present invention.
  • Inertial navigation equipment refers to a mobile device that has an inertial navigation component that can achieve inertial navigation.
  • N the north direction
  • E the east direction
  • ⁇ the direction of the pedestrian track (obtained by the gyroscope)
  • the present application provides a method for cooperative positioning of inertial navigation.
  • the method includes:
  • the first positioning parameter includes an inertial position of the first device and an inertial navigation error
  • the second positioning parameter includes an inertial position of the second device and an inertial navigation error
  • the distance vector includes the first device to the second device.
  • the distance and the angle of arrival of the ranging signal, the angle of arrival of the ranging signal refers to the angle between the straight line between the first device and the second device, and the direction between the north or the south.
  • the INS may be the variance of the INS of the first device, or may be the parameter of the INS error obtained by other INS models, which is not limited herein.
  • the first device and the second device are both inertial navigation devices with inertial navigation capability, and the corresponding inertial navigation position and the inertial navigation error can be obtained through the inertial navigation component.
  • the first device or the second device may measure the distance from the first device to the second device by an acoustic range finder or an electromagnetic range finder.
  • the first device or the second device can measure the arrival angle of the ranging signal through the inertial navigation component, the microphone array or the antenna array, and the specific implementation process can be See prior art.
  • the positioning device may acquire the first positioning parameter and the distance vector from itself, and receive the second positioning parameter sent by the second device;
  • the positioning device is the second device
  • the positioning device is similar to the first device, and details are not described herein again.
  • the positioning device may acquire the first positioning parameter, the second positioning parameter, and the first device to the second device from the first device and the second device.
  • the distance vector of the device may be when the positioning device acquires the first positioning parameter and/or the second positioning parameter.
  • the triggering occasion may be when the first device or the second device finds no environment positioning signal, or when the inertial navigation error is greater than the preset error threshold. This is not a limitation.
  • the INS position can be represented by a two-dimensional position in the east direction and the north direction coordinate.
  • the first device is device A
  • the second device is device B
  • the first device is located at m0
  • using (E A (m0), N A (m0)) indicates that the inertial error of the first device is represented by Var A (m0).
  • the position of the second device is m1, which is represented by (E A (m1), N A (m1)), and the inertial error of the second device is represented by Var B (m0).
  • the current first positioning parameter and the current second positioning parameter are the first positioning parameter and the second positioning parameter in S301, and the first target positioning parameter is calculated after the second time.
  • the current first positioning parameter and the current second positioning parameter are the first positioning parameter and the second positioning parameter after the optimization process.
  • the calculation process may include the following steps:
  • Step A Calculating a third positioning parameter according to the current second positioning parameter and the distance vector, where the third positioning parameter includes an inertial guiding cooperative position of the first device and an inertial navigation cooperation error, and the calculation formula is as follows;
  • E A1 (m0) is the east component of the inertial cooperative cooperative position of the first device
  • N A1 (m0) is the north component of the inertial cooperative cooperative position of the first device
  • E B (m1) is the habit of the second device.
  • the eastward component of the pilot position N B (m1) is the north component of the inertial position of the second device
  • D AB is the distance from the first device to the second device
  • ⁇ AB is the angle of arrival of the ranging signal
  • Var A1 (m0 ) is the inertial navigation error of the first device
  • Var B (m1) is the inertial error of the second device.
  • the inertial navigation cooperation error of the first device is equal to the inertial navigation error of the second device, and thus is smaller than the inertial navigation error of the first device, so the calculated inertial navigation cooperation position is also closer to the inertial position of the first device. M0.
  • Step B Calculate the target inertial position and the target inertial error of the first device according to the current first positioning parameter, the third positioning parameter, and the distance vector, and the calculation formula is as follows:
  • the eastward component of the target inertial position of the first device The north component of the target inertial position of the second device
  • E A (m0) is the east component of the inertial position of the first device
  • N A (m0) is the north component of the inertial position of the first device
  • Var A (m0) Is the inertial error of the first device. See step A for additional parameters.
  • step S303 determining whether the target inertial error of the first device is not lower than the preset error threshold, and if so, executing step S304, and if not, executing step S306;
  • the preset error threshold is set according to the accuracy of the actual service requirement.
  • the target inertial error of the first device is not lower than the preset error threshold, it indicates that the inertial navigation error is too large, and the calculated target inertial position does not meet the actual required accuracy, and the target inertial position needs to be optimized again.
  • S304 when the target inertial error of the first device is lower than the preset error threshold, indicating that the inertial navigation error is reasonable, and the calculated target inertial position meets the actual required accuracy, and the target inertial position is not required to be optimized again, and the steps are performed. S306.
  • the first target positioning parameter includes a target inertial position of the first device and a target inertia error Poor
  • the second target positioning parameter includes a target inertial position of the second device and a target inertial error.
  • the calculation process may include the following steps:
  • Step C Calculate a fourth positioning parameter according to the first target positioning parameter and the distance vector, where the fourth positioning parameter includes an inertial guiding cooperative position of the second device and an inertial navigation cooperation error, and the calculation formula is as follows:
  • E B1 (m1) is an east component of the inertial cooperative cooperative position of the second device
  • N B1 (m1) is a north component of the inertial cooperative cooperative position of the second device
  • Var B1 (m1) is a second device Inertial cooperative error
  • Step D Calculate a second target positioning parameter according to the current second positioning parameter, the fourth positioning parameter, and the distance vector, and the calculation formula is as follows:
  • step S303 The eastward component of the target inertial position of the second device, The north component of the target inertial position of the second device,
  • other parameters may refer to step S303 and step C.
  • the first target positioning parameter is taken as a new first positioning parameter, and the second target positioning parameter is used as a new second positioning parameter, and step S302 is performed again;
  • the target inertial position of the first device is used as the inertial position in the first positioning parameter
  • the target inertial error of the first device is used as the inertial error in the first positioning parameter
  • the second positioning parameter is first
  • the first device uses the first target positioning parameter as the first positioning parameter
  • the specific target value of the second target positioning parameter as the second positioning parameter is as follows:
  • step S302 to step S305 are repeatedly performed until the target inertial error of the first device is lower than the preset error threshold.
  • the positioning device When the target inertial error of the first device is lower than the preset error threshold, it indicates that the calculated target inertial position satisfies the actual required accuracy, and the positioning device outputs the target inertial position of the first device, which solves the problem that the prior art cannot guarantee The positioning accuracy meets the requirements of the actual requirements.
  • the inertial guidance position of the first device is calculated according to the second positioning parameter and the distance vector, and the calculation formula is as follows:
  • the present invention provides a method for screening adjacent devices according to distances, as follows:
  • the INS cooperative positioning method provided by the present invention further includes: determining that the neighboring device that is closest to the first device is the second device.
  • the adjacent device is an inertial navigation device whose distance from the first device is less than the first preset distance, and the first preset distance may be set according to the effective range of the ranging sensor, or according to actual test settings. This is not a limitation.
  • the first device can measure the neighboring device through the ranging sensor to obtain the distance between the first device and the adjacent device.
  • the first device or other positioning device may determine that the nearest neighbor device is the second device by using the distance.
  • the inertial error of the second device is Var B (m1), assuming that the third device is adjacent to the first device, the inertial navigation error is Var C (m1), the inertial error of the second device, and the third device
  • the first target inertial error calculated by the inertial navigation error is as follows:
  • the present invention also provides a basis for inertial navigation.
  • the method of error screening adjacent devices is as follows:
  • the INS cooperative positioning method provided by the present invention further includes: determining that the neighboring device with the smallest INS error is the second device.
  • the adjacent device is an inertial navigation device whose distance from the first device is less than the second preset distance
  • the second preset distance may be set according to the effective range of the ranging sensor, or according to actual test settings.
  • the second preset distance may be the same as the first preset distance, or may be different, and is not limited herein.
  • the present invention may also first determine that the neighboring device that is smaller than the preset distance from the first device is the candidate device, and then select the candidate device with the smallest inertial navigation error as the second device; the present invention may also determine that the distance is not the minimum or the inertial navigation error is not the minimum.
  • the adjacent device is the second device, which is not limited herein.
  • INS cooperative positioning method provided by the present invention is equally applicable to other plane coordinate systems and three-dimensional coordinate systems.
  • Simulation object basic inertial navigation method, inertial navigation cooperative positioning method in the prior art, in the present invention Inertial cooperative cooperative positioning method;
  • Simulation scenario Device A uses three methods respectively, starting from the same starting position, based on the same inertial device error probability (the average of the normal distribution is 0.5), the step size is assumed to be 0.8m, and the correction is performed every 50 steps.
  • Inertial navigation error there is a device B with an average probability of a normal distribution error probability normal distribution of 0.1 as the inertial navigation cooperative device, the number of simulation steps is 1000;
  • the basic inertial navigation method is used as a baseline reference, mainly comparing the prior art cooperative inertial navigation method with the cooperative inertial navigation method of the present invention (calculating the secondary optimized inertial position):
  • the mean value of the variance of the inertial position and the actual position of the device A the mean value of the variance obtained by the method of the invention is 72.8% lower than that of the prior art
  • the device A can further improve the positioning accuracy by selecting the closest distance as the inertial navigation cooperation device.
  • the device A can select an adjacent device with the smallest inertial error as the inertial navigation cooperative device, which can speed up the reduction of the inertial navigation error.
  • the present application provides a locating device 500, which has the function of implementing the INS cooperative positioning method described above.
  • the locating device 500 includes:
  • the obtaining module 501 is configured to acquire a first positioning parameter, a second positioning parameter, and a distance vector of the first device to the second device, where the first positioning parameter includes an inertial position of the first device and an inertial navigation error, and the second positioning parameter includes The inertial position of the second device and the inertial navigation error, the distance vector including the distance from the first device to the second device and the arrival angle of the ranging signal;
  • the calculating module 502 is configured to calculate a first target positioning parameter according to the first positioning parameter, the second positioning parameter, and the distance vector, where the first target positioning parameter includes a target inertial position of the first device and a target inertial error;
  • the determining module 503 is configured to determine whether the target inertial error of the first device is not lower than a preset error threshold, and if so, the trigger calculation module 502 according to the first target positioning parameter, the current second positioning parameter, and the distance vector, according to the second The preset algorithm calculates the second target positioning parameter; the first target positioning parameter The number is used as a new first positioning parameter, and the second target positioning parameter is output as a new second positioning parameter to the calculation module 502. If not, the trigger output module 504 is configured to output the target inertial position of the first device;
  • the calculation module 502 is further configured to calculate, according to the first target positioning parameter, the current second positioning parameter, and the distance vector, the second target positioning parameter according to the second preset algorithm, where the second target positioning parameter includes the target habit of the second device Guide position and target inertial error; the first target positioning parameter is taken as a new first positioning parameter, and the second target positioning parameter is used as a new second positioning parameter, and output to the calculation module 502;
  • the output module 504 is configured to output a target inertial position of the first device.
  • the acquiring module 501 may include a ranging sensor and at least one of the following devices: a gyroscope, a microphone array or an antenna array.
  • the obtaining module 501 can implement the function of measuring the distance vector of the first device to the second device through the ranging sensor, and realize the function of measuring the angle of arrival of the ranging signal through the gyroscope, the microphone array and/or the antenna array.
  • the acquiring module 501 may be a receiver, and the function of acquiring the foregoing parameter is implemented by receiving the positioning parameter and the distance vector sent by the first device and the second device.
  • the calculating module 502 is specifically configured to calculate a third positioning parameter according to the current second positioning parameter and the distance vector, where the third positioning parameter includes an inertial guiding cooperative position of the first device and an inertial navigation cooperation error, and the calculation formula is as follows:
  • E A1 (m0) is the east component of the inertial cooperative cooperative position of the first device
  • N A1 (m0) is the north component of the inertial cooperative cooperative position of the first device
  • E B (m1) is the habit of the second device.
  • the eastward component of the pilot position N B (m1) is the north component of the inertial position of the second device
  • D AB is the distance from the first device to the second device
  • ⁇ AB is the angle of arrival of the ranging signal
  • Var A1 (m0 ) is the inertial navigation error of the first device
  • Var B (m1) is the inertial error of the second device
  • the calculation formula is as follows:
  • the eastward component of the target inertial position of the first device The north component of the target inertial position of the second device
  • E A (m0) is the east component of the inertial position of the first device
  • N A (m0) is the north component of the inertial position of the first device
  • Var A (m0) Is the inertial error of the first device.
  • calculation module 502 is specifically configured to calculate a fourth positioning parameter according to the first target positioning parameter and the distance vector, where the fourth positioning parameter includes the inertial navigation cooperation position of the second device and the inertial navigation cooperation error, and the calculation formula is as follows:
  • E B1 (m1) is the east component of the inertial cooperative cooperative position of the second device
  • N B1 (m1) is the north component of the inertial cooperative cooperative position of the second device
  • Var B1 (m1) is the habit of the second device. Guiding cooperation error
  • the fourth positioning parameter and the distance vector, the second target positioning parameter is calculated, and the calculation formula is as follows:
  • the eastward component of the target inertial position of the second device The north component of the target inertial position of the second device, The target inertial error for the second device.
  • the positioning device 500 further includes:
  • the first determining module 601 is configured to determine that the neighboring device that is closest to the first device is the second device, and the neighboring device is the inertial navigation device that is less than the first preset distance from the first device.
  • the positioning device 500 further includes:
  • the second determining module 602 is configured to determine that the neighboring device with the smallest INS error is the second device, and the neighboring device is the INS device that is less than the second preset distance from the first device.
  • the present application provides a positioning device 700 having the function of implementing the above-described inertial cooperative cooperative positioning method, and the positioning device 700 includes an input device 701, an output device 702, a processor 703, a memory 704, and a bus 705.
  • the input device 701, the output device 702, the processor 703, and the memory 704 are connected to each other via a bus 705.
  • the processor 703 is configured to execute the following method by calling an operation instruction stored in the memory 704:
  • the control input device 701 acquires a first positioning parameter, a second positioning parameter, and a distance vector of the first device to the second device, where the first positioning parameter includes an inertial position of the first device and an inertial navigation error, and the second positioning parameter includes the second The inertial position of the device and the inertial navigation error, the distance vector includes the distance from the first device to the second device and the arrival angle of the ranging signal;
  • the control output device 702 outputs the target inertial position of the first device.
  • the processor 703 may be a general-purpose processor, including a central processing unit (CPU), a network processor (NP Processor, etc.), or a digital signal processor (DSP). Application Specific Integrated Circuit (ASIC), Field-Programmable Gate Array (FPGA) or other programmable logic devices.
  • CPU central processing unit
  • NP Processor network processor
  • DSP digital signal processor
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • the program can include program code, the program code including computer operating instructions.
  • the memory 704 may include a random access memory (RAM), and may also include a non-volatile memory, such as at least one disk storage.
  • the processor 703 is specifically configured to calculate, according to the current second positioning parameter and the distance vector, a third positioning parameter, where the third positioning parameter includes an inertial navigation cooperation position of the first device, and an inertial navigation cooperation error.
  • the formula is as follows:
  • E A1 (m0) is the east component of the inertial cooperative cooperative position of the first device
  • N A1 (m0) is the north component of the inertial cooperative cooperative position of the first device
  • E B (m1) is the habit of the second device.
  • the eastward component of the pilot position N B (m1) is the north component of the inertial position of the second device
  • D AB is the distance from the first device to the second device
  • ⁇ AB is the angle of arrival of the ranging signal
  • Var A1 (m0 ) is the inertial navigation error of the first device
  • Var B (m1) is the inertial error of the second device
  • the processor 703 calculates the target inertial position and the target inertial error of the first device according to the current first positioning parameter, the third positioning parameter, and the distance vector, and the calculation formula is as follows:
  • the eastward component of the target inertial position of the first device The north component of the target inertial position of the second device
  • E A (m0) is the east component of the inertial position of the first device
  • N A (m0) is the north component of the inertial position of the first device
  • Var A (m0) Is the inertial error of the first device.
  • the processor 703 is specifically configured to calculate a fourth positioning parameter according to the first target positioning parameter and the distance vector, where the fourth positioning parameter includes an inertial cooperative cooperative position of the second device and an inertial navigation cooperation error, and the calculation formula is as follows:
  • E B1 (m1) is the east component of the inertial cooperative cooperative position of the second device
  • N B1 (m1) is the north component of the inertial cooperative cooperative position of the second device
  • Var B1 (m1) is the habit of the second device. Guiding cooperation error
  • the processor 703 calculates the second target positioning parameter according to the current second positioning parameter, the fourth positioning parameter, and the distance vector, and the calculation formula is as follows:
  • the eastward component of the target inertial position of the second device The north component of the target inertial position of the second device, The target inertial error for the second device.
  • the processor 703 is further configured to determine that the neighboring device that is closest to the first device is the second device, and the neighboring device is the inertial navigation device that is less than the first preset distance from the first device.
  • the processor 703 is further configured to determine that the neighboring device with the smallest INS error is the second device, and the neighboring device is the INS device that is less than the second preset distance from the first device.
  • the disclosed system, apparatus, and method may be implemented in other manners.
  • the device embodiments described above are merely illustrative.
  • the division of the unit is only a logical function division.
  • there may be another division manner for example, multiple units or components may be combined or Can be integrated into another system, or some features can be ignored or not executed.
  • the mutual coupling or direct coupling or communication connection shown or discussed may be an indirect coupling or communication connection through some interface, device or unit, and may be in an electrical, mechanical or other form.
  • the units described as separate components may or may not be physically separated, and the components displayed as units may or may not be physical units, that is, may be located in one place, or may be distributed to multiple network units. Some or all of the units may be selected according to actual needs to achieve the purpose of the solution of the embodiment.
  • each functional unit in each embodiment of the present invention may be integrated into one processing unit, or each unit may exist physically separately, or two or more units may be integrated into one unit.
  • the above integrated unit can be implemented in the form of hardware or in the form of a software functional unit.
  • the integrated unit if implemented in the form of a software functional unit and sold or used as a standalone product, may be stored in a computer readable storage medium. Based on this understanding, this issue
  • the technical solution of the present invention, or all or part of the technical solution, may be embodied in the form of a software product stored in a storage medium, including a plurality of instructions.
  • a computer device (which may be a personal computer, server, or network device, etc.) is caused to perform all or part of the steps of the methods described in various embodiments of the present invention.
  • the foregoing storage medium includes: a U disk, a mobile hard disk, a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), a magnetic disk, or an optical disk, and the like. .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

一种惯导协作定位方法以及定位设备，该方法包括：步骤1：获取第一定位参数、第二定位参数以及第一设备到第二设备的距离向量（S301）；步骤2：根据当前第一定位参数、当前第二定位参数以及距离向量，按照第一预设算法计算出第一目标定位参数（S302）；判断第一设备的目标惯导误差是否不低于预设误差门限（S303）；若是，则执行步骤3：根据第一目标定位参数、当前第二定位参数以及距离向量，按照第二预设算法计算出第二目标定位参数（S304）；将第一目标定位参数作为新的第一定位参数，并将第二目标定位参数作为新的第二定位参数（S305），再执行步骤2；若否，则执行步骤4：输出第一设备的目标惯导位置（S306）。

Description

一种惯导协作定位方法及定位设备
本申请要求于2015年12月15日提交中国专利局、申请号为201510940979.5、发明名称为“一种惯导协作定位方法及定位设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及定位领域，尤其涉及一种惯导协作定位方法及定位设备。
背景技术
惯性导航技术(Inertial Navigation System，简称INS)是指利用惯性元件(加速度计和陀螺仪)测量承载惯性元件的设备本身的加速度和航行姿态角度，经过积分和运算得到设备的速度和位置，进行导航定位的技术。惯性导航***广泛应用于制导武器、火箭、飞机、船舶以及航海等诸多导航领域。惯性导航***应用在定位领域，可以实现无源自主定位，不必依赖惯性部件之外的定位信号或***，但是，惯性元件在长时间运行中会造成误差累积，从而影响定位精度。
为了提高定位精度，本领域技术人员提出惯导协作定位方法(专利申请号201410243722.X)，设备A可以与周围一定距离内惯导误差较小的设备B进行惯导协作定位，获取协作惯导位置作为其惯导位置，以降低惯导误差。假设设备A与设备B移动轨迹如图1所示，设备A从a0点出发，沿a1，a2，a3，a4，a1，a2，最后到达m0点，此时设备B从b0点出发直行到达m1点(m0附近)，基于人行航迹推算法，由于设备A绕行一圈到达m0点的惯导位置会由于绕行的多余步伐导致极大的误差，而设备B沿直线移动，比设备A的惯导误差小。如果设备A的惯导误差远大于比设备B的惯导误差，那么通过上述方法优化后，可以将设备A的惯导误差降低到约等于设备B的惯导误差，以达到提高定位精度的目的。
但是，当某个业务对定位精度要求很高，设备B的惯导误差不能满足该业务要求时，定位精度不足，此时计算得到的惯导位置不符合该业务要求，因 此上述方法存在不足。
发明内容
本申请提供了一种惯导协作定位方法以及定位设备，能够有效降低惯导设备的惯导误差，提高定位精度。
第一方面提供了一种惯导协作定位方法，包括：
步骤1：获取第一定位参数、第二定位参数以及第一设备到第二设备的距离向量，第一定位参数包括第一设备的惯导位置以及惯导误差，第二定位参数包括第二设备的惯导位置以及惯导误差，距离向量包括第一设备到第二设备的距离以及测距信号到达角；
步骤2：根据当前第一定位参数、当前第二定位参数以及距离向量，按照第一预设算法计算出第一目标定位参数，第一目标定位参数包括第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差；
若第一设备的目标惯导误差不低于预设误差门限时，执行步骤3；
若第一设备的目标惯导误差低于预设误差门限时，执行步骤4；
步骤3：根据第一目标定位参数、当前第二定位参数以及距离向量，按照第二预设算法计算出第二目标定位参数，其中，第二目标定位参数包括第二设备的目标惯导位置以及目标惯导误差；
将第一目标定位参数作为新的第一定位参数，并将第二目标定位参数作为新的第二定位参数，再次执行步骤2；
步骤4：输出第一设备的目标惯导位置。
这样，当第一设备通过第二设备进行惯导协作定位得到的目标惯导位置不满足实际要求时，通过分别获取第一设备的第一目标定位参数，和第二设备的第二目标定位参数，对第一设备的目标惯导位置进行持续优化，就可以满足实际要求。
结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，根据当前第一定位参数、当前第二定位参数以及距离向量，按照第一预设算法计算出第一目标定位参数包括：
根据当前第二定位参数以及距离向量，计算得到第三定位参数，第三定位 参数包括第一设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000001
其中，EA1(m0)为第一设备的惯导协作位置的东向分量，NA1(m0)为第一设备的惯导协作位置的北向分量，EB(m1)为第二设备的惯导位置的东向分量，NB(m1)为第二设备的惯导位置的北向分量，DAB为第一设备到第二设备的距离，φAB为测距信号到达角，VarA1(m0)为第一设备的惯导协作误差，VarB(m1)为第二设备的惯导误差；
根据当前第一定位参数、第三定位参数以及距离向量，计算得到第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000002
其中，
Figure PCTCN2016090440-appb-000003
为第一设备的目标惯导位置的东向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000004
为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000005
为第一设备的目标惯导误差，EA(m0)为第一设备的惯导位置的东向分量，NA(m0)为第一设备的惯导位置的北向分量，VarA(m0)为第一设备的惯导误差。
结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，根据第一目标定位参数、第二定位参数以及距离向量，按照第二预设算法计算第二目标定位参数包括：
根据第一目标定位参数以及距离向量，计算第四定位参数，第四定位参数包括第二设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000006
其中，EB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的东向分量，NB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的北向分量，VarB1(m1)为第二设备的惯导协作误差；
根据当前第二定位参数、第四定位参数以及距离向量，计算得到第二目标 定位参数，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000007
其中，
Figure PCTCN2016090440-appb-000008
为第二设备的目标惯导位置的东向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000009
为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000010
为第二设备的目标惯导误差。
这样，本申请进一步提供了计算第一目标定位参数和第二目标定位参数的具体方法，保证了方案实施的可行性。
结合第一方面，或以上第一方面的任意一种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，在步骤1之前，上述方法还包括：
确定到第一设备距离最近的相邻设备为第二设备，相邻设备为到第一设备的距离小于第一预设距离的惯导设备。
这样，通过优选第二设备，以降低距离误差，进一步提高了定位精度。
结合第一方面，或以上第一方面的任意一种实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，在步骤1之前，上述方法还包括：
确定惯导误差最小的相邻设备为第二设备，相邻设备为到第一设备的距离小于第二预设距离的惯导设备。
这样，通过优选第二设备，以降低惯导误差，优化了定位过程，提高了定位速度。
第二方面提供一种定位设备，具有实现上述惯导协作定位方法的功能。功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
一种可能的实现方式中，定位设备包括：获取模块、计算模块、判断模块和输出模块；其中，
获取模块，用于获取第一定位参数、第二定位参数以及第一设备到第二设备的距离向量，第一定位参数包括第一设备的惯导位置以及惯导误差，第二定 位参数包括第二设备的惯导位置以及惯导误差，距离向量包括第一设备到第二设备的距离以及测距信号到达角；
计算模块，用于根据当前第一定位参数、当前第二定位参数以及距离向量，按照第一预设算法计算出第一目标定位参数，第一目标定位参数包括第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差；
判断模块，用于判断所述第一设备的目标惯导误差是否不低于预设误差门限，若是，则触发所述计算模块根据所述第一目标定位参数、当前第二定位参数以及所述距离向量，按照第二预设算法计算出第二目标定位参数；将所述第一目标定位参数作为新的第一定位参数，并将所述第二目标定位参数作为新的第二定位参数，若否，则触发输出模块输出所述第一设备的目标惯导位置。
第三方面提供一种定位设备，包括：
输入装置、输出装置、处理器、存储器和总线；输入装置、输出装置、处理器和存储器之间通过总线相互连接通信，其中，通过调用存储器存储的操作指令，处理器用于执行如下方法：
控制输入装置获取第一定位参数、第二定位参数以及第一设备到第二设备的距离向量，第一定位参数包括第一设备的惯导位置以及惯导误差，第二定位参数包括第二设备的惯导位置以及惯导误差，距离向量包括第一设备到第二设备的距离以及测距信号到达角；
根据当前第一定位参数、当前第二定位参数以及距离向量，按照第一预设算法计算出第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差；
判断所述第一设备的目标惯导误差是否不低于预设误差门限，若是，则根据所述第一目标定位参数、当前第二定位参数以及所述距离向量，按照第二预设算法计算出第二目标定位参数；将所述第一目标定位参数作为新的第一定位参数，并将所述第二目标定位参数作为新的第二定位参数，若否，则控制输出装置输出所述第一设备的目标惯导位置。
一种可能的实现方式中，
处理器具体用于根据当前第二定位参数以及距离向量，计算第三定位参数，第三定位参数包括第一设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000011
其中，EA1(m0)为第一设备的惯导协作位置的东向分量，NA1(m0)为第一设备的惯导协作位置的北向分量，EB(m1)为第二设备的惯导位置的东向分量，NB(m1)为第二设备的惯导位置的北向分量，DAB为第一设备到第二设备的距离，φAB为测距信号到达角，VarA1(m0)为第一设备的惯导协作误差，VarB(m1)为第二设备的惯导误差；
根据当前第一定位参数、第三定位参数以及距离向量，计算得到第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000012
其中，
Figure PCTCN2016090440-appb-000013
为第一设备的目标惯导位置的东向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000014
为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000015
为第一设备的目标惯导误差，EA(m0)为第一设备的惯导位置的东向分量，NA(m0)为第一设备的惯导位置的北向分量，VarA(m0)为第一设备的惯导误差。
另一种可能的实现方式中，
处理器具体用于根据第一目标定位参数以及距离向量，计算得到第四定位参数，第四定位参数包括第二设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000016
其中，EB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的东向分量，NB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的北向分量，VarB1(m1)为第二设备的惯导协作误差；
根据当前第二定位参数、第四定位参数以及距离向量，计算得到第二目标定位参数，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000017
其中，
Figure PCTCN2016090440-appb-000018
为第二设备的目标惯导位置的东向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000019
为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000020
为第二设备的目标惯导误差。
另一种可能的实现方式中，处理器，还用于确定到第一设备距离最近的相邻设备为第二设备，相邻设备为到第一设备的距离小于第一预设距离的惯导设备。
另一种可能的实现方式中，处理器，还用于确定惯导误差最小的相邻设备为第二设备，相邻设备为到第一设备的距离小于第二预设距离的惯导设备。
本申请提供的技术方案中，第一设备可以根据第一定位参数、第二定位参数以及距离向量，对第一设备的惯导位置以及惯导误差进行优化，若优化后的惯导误差不低于预设误差门限，第一设备可以对第二设备的惯导位置以及惯导误差进行优化，再根据第二设备优化后的惯导位置以及惯导误差、第一设备优化后的惯导位置以及惯导误差、以及距离向量来对第一设备优化后的惯导位置进行再次优化，直至优化的惯导误差低于预设误差门限时，确定最终满足精度条件的惯导位置为第一设备的惯导位置，从而保证定位精度能够满足实际的业务要求。
附图说明
图1为本发明实施例中应用场景的一个示意图；
图2为现有技术中基本惯导定位法的一个示意图；
图3为本发明实施例中惯导协作定位方法的一个流程示意图；
图4为本发明实施例中仿真实验的一个误差累积分布曲线示意图；
图5为本发明实施例中定位设备的一个结构示意图；
图6为本发明实施例中定位设备的另一个结构示意图；
图7为本发明实施例中定位设备的另一个结构示意图。
具体实施方式
为便于理解，下面先对本申请中惯导设备以及惯导定位的基本计算方法进行介绍：
惯导设备是指具有惯导元件，可以实现惯导定位的移动设备。
惯导定位的基本计算方法有人行航迹推算法，请参阅图2：
以N为正北方向，E为正东方向，θ为人行航迹方向角(通过陀螺仪可获取)，假设移动设备的初始位置为(E(t0),N(t0))，人行跨步的步长距离为Dis(通过加速度计积分得到步行速度与步行时间获取)，则可得到时刻i的惯导位置为(E(ti),N(ti))，计算公式如下所示：
Figure PCTCN2016090440-appb-000021
由于惯导元件运行时测量所得信息存在误差，时间越长，累积误差越大。
为了保证定位精度能够满足实际要求，本申请提供了一种惯导协作定位的方法，请参阅图3，方法包括：
S301、获取第一定位参数、第二定位参数以及第一设备到第二设备的距离向量；
本实施例中，第一定位参数包括第一设备的惯导位置以及惯导误差，第二定位参数包括第二设备的惯导位置以及惯导误差，距离向量包括第一设备到第二设备的距离以及测距信号到达角，测距信号到达角是指第一设备和第二设备之间的直线，与正北或正南方向之间的夹角。惯导误差可以是第一设备的惯导模块估计的方差，还可以是通过其他惯导误差模型得到的表示惯导误差的参数，此处不作限定。
第一设备、第二设备均为具有惯导定位能力的惯导设备，可以通过惯导元件获取相应的惯导位置以及惯导误差。第一设备或第二设备可以通过声学测距仪，或电磁测距仪测量第一设备到第二设备的距离。第一设备或第二设备可以通过惯导元件、麦克风阵列或天线阵列测量测距信号到达角，具体实现过程可 参阅现有技术。
当定位设备为第一设备时，定位设备可以从自身获取第一定位参数以及距离向量，并接收第二设备发送的第二定位参数；
当定位设备为第二设备时，与定位设备为第一设备相似，此处不再赘述。
当定位设备为第一设备、第二设备之外的其他设备时，例如定位服务器，定位设备可以从第一设备和第二设备获取第一定位参数、第二定位参数以及第一设备到第二设备的距离向量。需要说明的是，定位设备获取第一定位参数和/或第二定位参数的触发时机可以是第一设备或第二设备发现无环境定位信号，也可以是惯导误差大于预设误差门限时，此处不作限定。
具体的，惯导位置可以以东向、北向坐标二维位置表示，例如，第一设备为设备A，第二设备为设备B，第一设备的位置为m0，采用(EA(m0)，NA(m0))表示，第一设备的惯导误差采用VarA(m0)表示。第二设备的位置为m1，采用(EA(m1)，NA(m1))表示，第二设备的惯导误差采用VarB(m0)表示。
S302、根据当前第一定位参数、当前第二定位参数以及距离向量，计算计算出第一目标定位参数，第一目标定位参数包括第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差；
其中，在第一次计算第一目标定位参数时，当前第一定位参数和当前第二定位参数为S301中第一定位参数和第二定位参数，在第二次以后计算第一目标定位参数时，当前第一定位参数和当前第二定位参数是优化处理后的第一定位参数和第二定位参数。
具体的，计算过程可以包括以下步骤：
步骤A、根据当前第二定位参数以及距离向量，计算得到第三定位参数，第三定位参数包括第一设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下；
Figure PCTCN2016090440-appb-000022
其中，EA1(m0)为第一设备的惯导协作位置的东向分量，NA1(m0)为第一设备的惯导协作位置的北向分量，EB(m1)为第二设备的惯导位置的东向分量，NB(m1)为第二设备的惯导位置的北向分量，DAB为第一设备到第二设备的距离， φAB为测距信号到达角，VarA1(m0)为第一设备的惯导协作误差，VarB(m1)为第二设备的惯导误差。
这样，第一设备的惯导协作误差等于第二设备的惯导误差，因此小于第一设备的惯导误差，因此相对于第一设备的惯导位置，计算得到的惯导协作位置也更接近m0。
步骤B、根据当前第一定位参数、第三定位参数以及距离向量，计算得到第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000023
其中，
Figure PCTCN2016090440-appb-000024
为第一设备的目标惯导位置的东向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000025
为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000026
为第一设备的目标惯导误差，EA(m0)为第一设备的惯导位置的东向分量，NA(m0)为第一设备的惯导位置的北向分量，VarA(m0)为第一设备的惯导误差。其他参数可参阅步骤A。
因为VarB(m1)/VarA(m0)>0，所以
Figure PCTCN2016090440-appb-000027
因此相对于惯导协作位置，计算得到的目标惯导位置也更接近m0。
S303、判断第一设备的目标惯导误差是否不低于预设误差门限，若是，则执行步骤S304，若否，则执行步骤S306；
其中，预设误差门限根据实际业务要求的精度设定。当第一设备的目标惯导误差不低于预设误差门限时，表明惯导误差太大，计算得到的目标惯导位置不符合实际要求精度，需要对目标惯导位置再次进行优化，执行步骤S304；当第一设备的目标惯导误差低于预设误差门限时，表明惯导误差合理，计算得到的目标惯导位置符合实际要求精度，不需要对目标惯导位置再次进行优化，执行步骤S306。
S304、根据第一目标定位参数、第二定位参数以及距离向量，计算第二目标定位参数；
其中，第一目标定位参数包括第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误 差，第二目标定位参数包括第二设备的目标惯导位置以及目标惯导误差。
具体的，计算过程可以包括以下步骤：
步骤C、根据第一目标定位参数以及距离向量，计算第四定位参数，第四定位参数包括第二设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000028
其中，EB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的东向分量，NB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的北向分量，VarB1(m1)为为第二设备的惯导协作误差，其他参数可参阅S303；
步骤D、根据当前第二定位参数、第四定位参数以及距离向量，计算第二目标定位参数，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000029
其中，
Figure PCTCN2016090440-appb-000030
为第二设备的目标惯导位置的东向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000031
为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000032
为第二设备的目标惯导误差，其他参数可参阅步骤S303以及步骤C。
S305、将第一目标定位参数作为新的第一定位参数，并将第二目标定位参数作为新的第二定位参数，再次执行步骤S302；
具体的，将第一设备的目标惯导位置作为第一定位参数中的惯导位置，将第一设备的目标惯导误差作为第一定位参数中的惯导误差，第二定位参数与第一定位参数相似，此处不再赘述。举例来说，第一设备将第一目标定位参数作为第一定位参数，将第二目标定位参数作为第二定位参数的具体赋值过程如下所示：
Figure PCTCN2016090440-appb-000033
赋值完成后，重复执行步骤S302至步骤S305，直至第一设备的目标惯导误差低于预设误差门限为止。
S306、输出第一设备的目标惯导位置。
当第一设备的目标惯导误差低于预设误差门限时，表明计算所得目标惯导位置满足实际要求的精度，定位设备输出第一设备的目标惯导位置，解决了现有技术中无法保证定位精度满足实际要求的问题。
假设第一设备到第二设备的实际距离为DAB，测距传感器测量得到的距离误差为ΔS，则根据第二定位参数以及距离向量计算第一设备的惯导协作位置，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000034
由该计算公式可知，距离误差会影响第一设备的惯导协作位置的精度，进而影响到目标惯导位置的精度。为了提高定位精度，本发明提供了一种根据距离筛选相邻设备的方法，具体如下：
可选的，本发明提供的惯导协作定位方法还包括：确定到第一设备距离最近的相邻设备为第二设备。
本实施例中，相邻设备是到第一设备的距离小于第一预设距离的惯导设备，第一预设距离可以根据测距传感器的有效量程设定，或是根据实际测试设定，此处不作限定。
第一设备可以通过测距传感器对相邻设备进行测量，得到第一设备到相邻设备之间的距离。第一设备或其他定位设备可以通过上述距离，确定距离最近的相邻设备为第二设备，在实际应用中，惯导设备之间的距离越远，测距传感器测量得到的距离误差ΔS越大，反之，距离误差ΔS越小，因此将相邻设备作为第二设备能够得到最为精确的惯导协作位置，进而得到最为精确的目标惯导 位置。
另外，第二设备的惯导误差为VarB(m1)，假设第三设备与第一设备相邻，其惯导误差为VarC(m1)，由第二设备的惯导误差和第三设备的惯导误差计算得到的第一目标惯导误差分别如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000035
Figure PCTCN2016090440-appb-000036
当VarC(m1)<VarB(m1)时，
Figure PCTCN2016090440-appb-000037
由上可知，相邻设备的惯导误差越小，计算所得第一设备的目标惯导误差越小，为了尽快地减小惯导误差，提高定位速度，本发明还提供了一种根据惯导误差筛选相邻设备的方法，具体如下：
可选的，本发明提供的惯导协作定位方法还包括：确定惯导误差最小的相邻设备为第二设备。
本实施例中，相邻设备是到第一设备的距离小于第二预设距离的惯导设备，第二预设距离可以根据测距传感器的有效量程设定，或是根据实际测试设定，第二预设距离与上述第一预设距离可以相同，也可以不同，此处不做限定。
第二定位参数中的惯导误差越小，第一设备的目标惯性误差进入预设误差门限的速度越快，定位设备确定惯导误差最小的相邻设备为第二设备，能以最快速度计算得到满足实际要求的目标惯导误差，并确定目标惯导位置。
本发明还可以先确定距离第一设备小于预设距离的相邻设备为候选设备，再选取惯导误差最小的候选设备作为第二设备；本发明还可以确定距离并非最小或惯导误差并非最小的相邻设备为第二设备，此处不作限定。
可以理解的是，本发明提供的惯导协作定位方法同样适用于其他平面坐标系和三维坐标系。
为便于理解，下面对本发明提出的惯导协作定位方法进行仿真比较：
仿真对象：基本惯导定位法、现有技术中的惯导协作定位法、本发明中的 惯导协作定位法；
仿真场景：设备A分别采用三种方法，从同样的起始位置开始，基于同样的惯导设备误差概率(正态分布平均值为0.5)，步长假设为0.8m，每前进50步校正一次惯导误差，周围存在一惯导误差概率正态分布平均值为0.1的设备B作为惯导协作设备，仿真步数为1000；
仿真结果：
基本惯导定位法作为基线参考，主要比较现有技术协作惯导定位法与本发明的协作惯导定位法(计算二次优化惯导位置)：
1、设备A的惯导位置与实际位置的方差均值：本发明方法得到的方差均值比现有技术降低72.8％；
2、两种方法的误差累积分布曲线如图4所示(误差＝每个定位点惯导位置与实际位置的方差开根号)，可见，本发明方法得到的惯导误差曲线性能最优，惯导误差最小。
可选的，设备A可以通过选取距离最近作为惯导协作设备，能进一步提高定位精度。
可选的，设备A可以选取惯导误差最小的相邻设备作为惯导协作设备，能加快降低惯导误差的速度。
基于上述惯导协作定位方法，本申请提供一种定位设备500，具有实现上述惯导协作定位方法的功能，请参阅图5，定位设备500包括：
获取模块501，用于获取第一定位参数、第二定位参数以及第一设备到第二设备的距离向量，第一定位参数包括第一设备的惯导位置以及惯导误差，第二定位参数包括第二设备的惯导位置以及惯导误差，距离向量包括第一设备到第二设备的距离以及测距信号到达角；
计算模块502，用于根据第一定位参数、第二定位参数以及距离向量，计算出第一目标定位参数，第一目标定位参数包括第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差；
判断模块503，用于判断第一设备的目标惯导误差是否不低于预设误差门限，若是，则触发计算模块502根据第一目标定位参数、当前第二定位参数以及距离向量，按照第二预设算法计算出第二目标定位参数；将第一目标定位参 数作为新的第一定位参数，并将第二目标定位参数作为新的第二定位参数，输出给计算模块502，若否，则触发输出模块504用于输出第一设备的目标惯导位置；
计算模块502还用于根据第一目标定位参数、当前第二定位参数以及距离向量，按照第二预设算法计算出第二目标定位参数，其中，第二目标定位参数包括第二设备的目标惯导位置以及目标惯导误差；将第一目标定位参数作为新的第一定位参数，并将第二目标定位参数作为新的第二定位参数，输出给计算模块502；
输出模块504用于输出第一设备的目标惯导位置。
本实施例中，当定位设备为第一设备或第二设备时，获取模块501可以包括测距传感器以及以下设备中的至少一个：陀螺仪，麦克风阵列或者天线阵列。获取模块501可以通过测距传感器实现测量第一设备到第二设备的距离向量的功能，并通过陀螺仪、麦克风阵列和/或天线阵列实现测量测距信号到达角的功能。当定位设备为第一设备、第二设备之外的其他设备时，获取模块501可以是接收器，通过接收第一设备和第二设备发送的定位参数以及距离向量来实现获取上述参数的功能。
可选的，计算模块502具体用于根据当前第二定位参数以及距离向量，计算第三定位参数，第三定位参数包括第一设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000038
其中，EA1(m0)为第一设备的惯导协作位置的东向分量，NA1(m0)为第一设备的惯导协作位置的北向分量，EB(m1)为第二设备的惯导位置的东向分量，NB(m1)为第二设备的惯导位置的北向分量，DAB为第一设备到第二设备的距离，φAB为测距信号到达角，VarA1(m0)为第一设备的惯导协作误差，VarB(m1)为第二设备的惯导误差；
根据当前第一定位参数、第三定位参数以及距离向量，计算得到第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000039
其中，
Figure PCTCN2016090440-appb-000040
为第一设备的目标惯导位置的东向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000041
为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000042
为第一设备的目标惯导误差，EA(m0)为第一设备的惯导位置的东向分量，NA(m0)为第一设备的惯导位置的北向分量，VarA(m0)为第一设备的惯导误差。
再进一步的，计算模块502具体用于根据第一目标定位参数以及距离向量，计算得到第四定位参数，第四定位参数包括第二设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000043
其中，EB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的东向分量，NB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的北向分量，VarB1(m1)为第二设备的惯导协作误差；
根据当前第二定位参数、第四定位参数以及距离向量，计算得到第二目标定位参数，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000044
其中，
Figure PCTCN2016090440-appb-000045
为第二设备的目标惯导位置的东向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000046
为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000047
为第二设备的目标惯导误差。
可选的，定位设备500还包括：
第一确定模块601，用于确定到第一设备距离最近的相邻设备为第二设备，相邻设备为到第一设备的距离小于第一预设距离的惯导设备。
可选的，定位设备500还包括：
第二确定模块602，用于确定惯导误差最小的相邻设备为第二设备，相邻设备为到第一设备的距离小于第二预设距离的惯导设备。
基于上述惯导协作定位方法，本申请提供一种定位设备700，具有实现上述惯导协作定位方法的功能，定位设备700包括输入装置701、输出装置702、处理器703、存储器704和总线705；输入装置701、输出装置702、处理器703和存储器704之间通过总线705相互连接通信，其中，通过调用存储器704存储的操作指令，处理器703用于执行如下方法：
控制输入装置701获取第一定位参数、第二定位参数以及第一设备到第二设备的距离向量，第一定位参数包括第一设备的惯导位置以及惯导误差，第二定位参数包括第二设备的惯导位置以及惯导误差，距离向量包括第一设备到第二设备的距离以及测距信号到达角；
根据当前第一定位参数、当前第二定位参数以及距离向量，按照第一预设算法计算出第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差；
判断第一设备的目标惯导误差是否不低于预设误差门限，若是，则根据第一目标定位参数、当前第二定位参数以及距离向量，按照第二预设算法计算出第二目标定位参数；将第一目标定位参数作为新的第一定位参数，并将第二目标定位参数作为新的第二定位参数，若否，则控制输出装置702输出第一设备的目标惯导位置。
处理器703可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件等。
具体地，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。存储器704可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
可选的，处理器703具体用于根据当前第二定位参数以及距离向量，计算第三定位参数，第三定位参数包括第一设备的惯导协作位置以及惯导协作误 差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000048
其中，EA1(m0)为第一设备的惯导协作位置的东向分量，NA1(m0)为第一设备的惯导协作位置的北向分量，EB(m1)为第二设备的惯导位置的东向分量，NB(m1)为第二设备的惯导位置的北向分量，DAB为第一设备到第二设备的距离，φAB为测距信号到达角，VarA1(m0)为第一设备的惯导协作误差，VarB(m1)为第二设备的惯导误差；
处理器703根据当前第一定位参数、第三定位参数以及距离向量，计算得到第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000049
其中，
Figure PCTCN2016090440-appb-000050
为第一设备的目标惯导位置的东向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000051
为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000052
为第一设备的目标惯导误差，EA(m0)为第一设备的惯导位置的东向分量，NA(m0)为第一设备的惯导位置的北向分量，VarA(m0)为第一设备的惯导误差。
进一步的，处理器703具体用于根据第一目标定位参数以及距离向量，计算得到第四定位参数，第四定位参数包括第二设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000053
其中，EB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的东向分量，NB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的北向分量，VarB1(m1)为第二设备的惯导协作误差；
处理器703根据当前第二定位参数、第四定位参数以及距离向量，计算得到第二目标定位参数，计算公式如下：
Figure PCTCN2016090440-appb-000054
其中，
Figure PCTCN2016090440-appb-000055
为第二设备的目标惯导位置的东向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000056
为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
Figure PCTCN2016090440-appb-000057
为第二设备的目标惯导误差。
可选的，处理器703，还用于确定到第一设备距离最近的相邻设备为第二设备，相邻设备为到第一设备的距离小于第一预设距离的惯导设备。
可选的，处理器703，还用于确定惯导误差最小的相邻设备为第二设备，相邻设备为到第一设备的距离小于第二预设距离的惯导设备。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以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全部或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。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

  1. 一种惯导协作定位方法，其特征在于，包括：
    步骤1：获取第一定位参数、第二定位参数以及第一设备到第二设备的距离向量，所述第一定位参数包括所述第一设备的惯导位置以及惯导误差，所述第二定位参数包括所述第二设备的惯导位置以及惯导误差，所述距离向量包括所述第一设备到所述第二设备的距离以及测距信号到达角；
    步骤2：根据当前第一定位参数、当前第二定位参数以及所述距离向量，按照第一预设算法计算出第一目标定位参数，所述第一目标定位参数包括所述第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差；
    若所述第一设备的目标惯导误差不低于预设误差门限时，执行步骤3；
    若所述第一设备的目标惯导误差低于预设误差门限时，执行步骤4；
    步骤3：根据所述第一目标定位参数、当前第二定位参数以及所述距离向量，按照第二预设算法计算出第二目标定位参数，其中，所述第二目标定位参数包括所述第二设备的目标惯导位置以及目标惯导误差；
    将所述第一目标定位参数作为新的第一定位参数，并将所述第二目标定位参数作为新的第二定位参数，再次执行所述步骤2；
    步骤4：输出所述第一设备的目标惯导位置。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前第一定位参数、当前第二定位参数以及所述距离向量，按照第一预设算法计算出第一目标定位参数包括：
    根据当前第二定位参数以及所述距离向量，计算得到第三定位参数，所述第三定位参数包括第一设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下：
    Figure PCTCN2016090440-appb-100001
    其中，EA1(m0)为第一设备的惯导协作位置的东向分量，NA1(m0)为所述第一设备的惯导协作位置的北向分量，EB(m1)为第二设备的惯导位置的东向分量，NB(m1)为第二设备的惯导位置的北向分量，DAB为第一设备到所述第二设备的距离，φAB为测距信号到达角，VarA1(m0)为所述第一设备的惯导协作误差， VarB(m1)为所述第二设备的惯导误差；
    根据当前第一定位参数、所述第三定位参数以及所述距离向量，计算得到所述第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差，计算公式如下：
    Figure PCTCN2016090440-appb-100002
    其中，
    Figure PCTCN2016090440-appb-100003
    为第一设备的目标惯导位置的东向分量，
    Figure PCTCN2016090440-appb-100004
    为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
    Figure PCTCN2016090440-appb-100005
    为第一设备的目标惯导误差，EA(m0)为第一设备的惯导位置的东向分量，NA(m0)为第一设备的惯导位置的北向分量，VarA(m0)为第一设备的惯导误差。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一目标定位参数、当前第二定位参数以及所述距离向量，按照第二预设算法计算出第二目标定位参数包括：
    根据所述第一目标定位参数以及所述距离向量，计算得到第四定位参数，所述第四定位参数包括所述第二设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下：
    Figure PCTCN2016090440-appb-100006
    其中，EB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的东向分量，NB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的北向分量，VarB1(m1)为第二设备的惯导协作误差；
    根据当前第二定位参数、所述第四定位参数以及所述距离向量，计算得到第二目标定位参数，计算公式如下：
    Figure PCTCN2016090440-appb-100007
    其中，
    Figure PCTCN2016090440-appb-100008
    为第二设备的目标惯导位置的东向分量，
    Figure PCTCN2016090440-appb-100009
    为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
    Figure PCTCN2016090440-appb-100010
    为第二设备的目标惯导误差。
  4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤1之前，所述方法还包括：
    确定到所述第一设备距离最近的相邻设备为所述第二设备，所述相邻设备为到所述第一设备的距离小于第一预设距离的惯导设备。
  5. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤1之前，所述方法还包括：
    确定惯导误差最小的相邻设备为所述第二设备，所述相邻设备为到所述第一设备的距离小于第二预设距离的惯导设备。
  6. 一种定位设备，其特征在于，包括：获取模块、计算模块、判断模块、输出模块；其中，
    所述获取模块，用于获取第一定位参数、第二定位参数以及第一设备到第二设备的距离向量，所述第一定位参数包括所述第一设备的惯导位置以及惯导误差，所述第二定位参数包括所述第二设备的惯导位置以及惯导误差，所述距离向量包括所述第一设备到所述第二设备的距离以及测距信号到达角；
    所述计算模块，用于根据当前第一定位参数、当前第二定位参数以及所述距离向量，按照第一预设算法计算出第一目标定位参数，所述第一目标定位参数包括所述第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差；
    所述判断模块，用于判断所述第一设备的目标惯导误差是否不低于预设误差门限，若是，则触发所述计算模块根据所述第一目标定位参数、当前第二定位参数以及所述距离向量，按照第二预设算法计算出第二目标定位参数；将所述第一目标定位参数作为新的第一定位参数，并将所述第二目标定位参数作为 新的第二定位参数，若否，则触发所述输出模块输出所述第一设备的目标惯导位置。
  7. 根据权利要求6所述的定位设备，其特征在于，
    所述计算模块具体用于根据当前第二定位参数以及所述距离向量，计算第三定位参数，所述第三定位参数包括第一设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下：
    Figure PCTCN2016090440-appb-100011
    其中，EA1(m0)为第一设备的惯导协作位置的东向分量，NA1(m0)为所述第一设备的惯导协作位置的北向分量，EB(m1)为第二设备的惯导位置的东向分量，NB(m1)为第二设备的惯导位置的北向分量，DAB为第一设备到所述第二设备的距离，φAB为测距信号到达角，VarA1(m0)为所述第一设备的惯导协作误差，VarB(m1)为所述第二设备的惯导误差；
    根据当前第一定位参数、所述第三定位参数以及所述距离向量，计算得到所述第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差，计算公式如下：
    Figure PCTCN2016090440-appb-100012
    其中，
    Figure PCTCN2016090440-appb-100013
    为第一设备的目标惯导位置的东向分量，
    Figure PCTCN2016090440-appb-100014
    为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
    Figure PCTCN2016090440-appb-100015
    为第一设备的目标惯导误差，EA(m0)为第一设备的惯导位置的东向分量，NA(m0)为第一设备的惯导位置的北向分量，VarA(m0)为第一设备的惯导误差。
  8. 根据权利要求7所述的定位设备，其特征在于，
    所述计算模块具体用于根据第一目标定位参数以及所述距离向量，计算得到第四定位参数，所述第四定位参数包括所述第二设备的惯导协作位置以及惯导协作误差，计算公式如下：
    Figure PCTCN2016090440-appb-100016
    其中，EB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的东向分量，NB1(m1)为第二设备的惯导协作位置的北向分量，VarB1(m1)为第二设备的惯导协作误差；
    根据当前第二定位参数、所述第四定位参数以及所述距离向量，计算得到第二目标定位参数，计算公式如下：
    Figure PCTCN2016090440-appb-100017
    其中，
    Figure PCTCN2016090440-appb-100018
    为第二设备的目标惯导位置的东向分量，
    Figure PCTCN2016090440-appb-100019
    为第二设备的目标惯导位置的北向分量，
    Figure PCTCN2016090440-appb-100020
    为第二设备的目标惯导误差。
  9. 根据权利要求6至8中任一项所述的定位设备，其特征在于，所述定位设备还包括：
    第一确定模块，用于确定到所述第一设备距离最近的相邻设备为所述第二设备，所述相邻设备为到所述第一设备的距离小于第一预设距离的惯导设备。
  10. 根据权利要求6至8中任一项所述的定位设备，其特征在于，所述定位设备还包括：
    第二确定模块，用于确定惯导误差最小的相邻设备为所述第二设备，所述相邻设备为到所述第一设备的距离小于第二预设距离的惯导设备。
  11. 一种定位设备，其特征在于，包括输入装置、输出装置、处理器、总线和存储器；所述输入装置、所述输出装置、所述处理器和所述存储器之间通过所述总线相互连接，其中，通过调用所述存储器存储的操作指令，所述处理器用于执行如下方法：
    控制输入装置获取第一定位参数、第二定位参数以及第一设备到第二设备的距离向量，所述第一定位参数包括所述第一设备的惯导位置以及惯导误差，所述第二定位参数包括所述第二设备的惯导位置以及惯导误差，所述距离向量 包括所述第一设备到所述第二设备的距离以及测距信号到达角；
    根据当前第一定位参数、当前第二定位参数以及所述距离向量，按照第一预设算法计算出所述第一设备的目标惯导位置以及目标惯导误差；
    判断所述第一设备的目标惯导误差是否不低于预设误差门限，若是，则根据所述第一目标定位参数、当前第二定位参数以及所述距离向量，按照第二预设算法计算出第二目标定位参数；将所述第一目标定位参数作为新的第一定位参数，并将所述第二目标定位参数作为新的第二定位参数；若否，则控制所述输出装置输出所述第一设备的目标惯导位置。
PCT/CN2016/090440 2015-12-15 2016-07-19 一种惯导协作定位方法及定位设备 WO2017101437A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510940979.5A CN106885567B (zh) 2015-12-15 2015-12-15 一种惯导协作定位方法及定位设备
CN201510940979.5 2015-12-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017101437A1 true WO2017101437A1 (zh) 2017-06-22

Family

ID=59055653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2016/090440 WO2017101437A1 (zh) 2015-12-15 2016-07-19 一种惯导协作定位方法及定位设备

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN106885567B (zh)
WO (1) WO2017101437A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111932637A (zh) * 2020-08-19 2020-11-13 武汉中海庭数据技术有限公司 一种车身相机外参自适应标定方法和装置
CN113137976A (zh) * 2021-02-25 2021-07-20 中国人民解放军海军潜艇学院 惯导***定位性能评估方法、装置、设备和存储介质

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110987022A (zh) * 2019-12-25 2020-04-10 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种基于卫星测姿测向技术的惯性设备校靶方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104215240A (zh) * 2013-06-02 2014-12-17 杭州海存信息技术有限公司 协作惯导定位
WO2015054866A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 Nokia Technologies Oy A relative positioning method
CN104990554A (zh) * 2015-05-04 2015-10-21 南京邮电大学 Gnss盲区中基于vanet车辆间协作的惯性导航定位方法
CN105022401A (zh) * 2015-07-06 2015-11-04 南京航空航天大学 基于视觉的多四旋翼无人机协同slam的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2219044A1 (en) * 2008-11-26 2010-08-18 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Navigation method, navigation system, navigation device, vehicle provided therewith and group of vehicles
US9068847B2 (en) * 2009-04-22 2015-06-30 Honeywell International Inc. System and method for collaborative navigation
US9606217B2 (en) * 2012-05-01 2017-03-28 5D Robotics, Inc. Collaborative spatial positioning
US9494432B2 (en) * 2012-06-19 2016-11-15 Qualcomm Incorporated Collaborative navigation techniques for mobile devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104215240A (zh) * 2013-06-02 2014-12-17 杭州海存信息技术有限公司 协作惯导定位
WO2015054866A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 Nokia Technologies Oy A relative positioning method
CN104990554A (zh) * 2015-05-04 2015-10-21 南京邮电大学 Gnss盲区中基于vanet车辆间协作的惯性导航定位方法
CN105022401A (zh) * 2015-07-06 2015-11-04 南京航空航天大学 基于视觉的多四旋翼无人机协同slam的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111932637A (zh) * 2020-08-19 2020-11-13 武汉中海庭数据技术有限公司 一种车身相机外参自适应标定方法和装置
CN113137976A (zh) * 2021-02-25 2021-07-20 中国人民解放军海军潜艇学院 惯导***定位性能评估方法、装置、设备和存储介质
CN113137976B (zh) * 2021-02-25 2024-01-09 中国人民解放军海军潜艇学院 惯导***定位性能评估方法、装置、设备和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN106885567B (zh) 2020-04-03
CN106885567A (zh) 2017-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9459339B2 (en) Kalman filter for indoor positioning
CN107223200B (zh) 一种导航方法、装置及终端设备
US8897543B1 (en) Bundle adjustment based on image capture intervals
Havyarimana et al. A fusion framework based on sparse Gaussian–Wigner prediction for vehicle localization using GDOP of GPS satellites
US20190340781A1 (en) Obstacle detecting method and obstacle detecting apparatus based on unmanned vehicle, and device, and storage medium
US20140358434A1 (en) Peer-Assisted Dead Reckoning
JP2014153874A (ja) 物標認識装置
US20210011171A1 (en) Moving body positioning system, method, and program
WO2017101437A1 (zh) 一种惯导协作定位方法及定位设备
CN113108791A (zh) 一种导航定位方法及导航定位设备
JP2014185996A (ja) 計測装置
JP6977787B2 (ja) センサ情報統合システム、センサ情報統合方法及びプログラム
EP3391073A1 (en) Positioning of mobile device
US20190212434A1 (en) Drone localization
US9238173B2 (en) Storage medium having information processing program stored thereon, information processing device, information processing system, and attitude calculation method
CN105190346A (zh) 使用外部辅助信息以改善固定的基于定时的无线电定位网络的技术
WO2024120187A1 (zh) 一种用于信息拒止环境下的无人机动态目标估计方法
KR101502550B1 (ko) 타겟의 이동 여부를 고려하여 타겟을 추적하기 위한 방법
US11158193B2 (en) Position estimation apparatus, position estimation method, and computer readable medium
KR101472690B1 (ko) 복수의 그룹들로 분할된 무선 센서 네트워크를 복구하기 위한 릴레이 노드, 및 릴레이 노드의 동작 방법
JP6713781B2 (ja) パッシブ測位システム及びマルチセンサシステム
KR102187112B1 (ko) 성능 기반 확률 분석을 통한 탐색기 및 관성 측정기를 선정하는 장치 및 그 방법
KR101762510B1 (ko) 위치 추정 정확도 향상을 위한 이동형 기준 노드 위치 결정 방법
KR102589970B1 (ko) 객체 측위 방법 및 장치
KR102186953B1 (ko) 이동 객체 추적 방법 및 이동 객체 추적 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16874498

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16874498

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1