本发明涉及导航定位技术领域，特别地，涉及一种导航定位精度的评估方法。
背景技术：
现有技术中针对导航定位有多种精度评估方法，但此些方法针对于专利申请“利用单轴陀螺仪、倾角仪和里程计的组合导航装置及方法”(申请号为201610564309.2)均不是适用，详情如下：
例如，对于gps-rtk的动态定位精度测试时，将rtk流动站放置在大圆盘上固定位置，圆盘绕圆点转动，这样rtk定位的轨迹是一个圆周，轨迹与以rtk距离圆点为半径的圆周比较，即可得到rtk定位精度。但此方法不适用于“利用单轴陀螺仪、倾角仪和里程计的组合导航装置及方法”专利。
因此，开发一种新的且适用于上述专利申请的评估方法具有重要意义。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种新的导航定位精度评估的方法，具体技术方案如下：
一种导航定位精度的评估方法，包括以下步骤：
第一步：将利用单轴陀螺仪、倾角仪和里程计的组合导航装置安装在机器人载体上，标注好参考点；架设好rtk基准站，将rtk流动站安装在机器人载体上，其中：确保rtk流动站参考点与机器人载体参考点重合；
第二步：启动机器人载体，一边行走一边记录所述组合导航装置计算的位置坐标以及rtk流动站输出的位置坐标；
第三步：采用相对定位精度算法和绝对定位精度算法对组合导航装置计算的位置坐标信息和rtk流动站输出的位置坐标信息进行计算处理，得到相对定位精度值和绝对定位精度值。
以上技术方案中优选的，所述rtk流动站的采样率为0.5秒-5秒。
以上技术方案中优选的，所述组合导航装置以固定距离间隔计算位置。
以上技术方案中优选的，所述第三步中相对定位精度算法包括以下步骤：
步骤a1、依次提取rtk流动站采集的平面坐标点集合prtk{p1，p2，…，pn}，相邻两点pk和pk+1之间的间距通过表达式1)获得；
其中：sk为相邻两点pk和pk+1之间的间距，xk为点pk位置的横坐标，xk+1为点pk+1位置的横坐标，yk为点pk位置的纵坐标，yk+1为点pk+1位置的纵坐标；n为rtk流动站采集的平面坐标点的数量，其为大于等于3的自然数；
机器人载体运动的总距离通过表达式2)获得：
s＝s1+s2+…+sn-12)；
其中：s为机器人载体运动的总距离；sn-1为点pn位置和点pn-1位置之间的间距；
步骤a2、提取组合导航装置输出的最后位置的坐标coornav(xnav，ynav)和rtk输出的最后位置坐标coorrtk(xrtk，yrtk)；通过表达式3)计算两者之间的距离误差：
其中：serror为组合导航装置输出的最后位置坐标和rtk流动站输出的最后位置坐标之间的距离误差；
步骤a3、通过表达式4)获得相对定位精度值：
其中：σ相对为相对定位精度。
以上技术方案中优选的，所述第三步中绝对定位精度算法包括以下步骤：
步骤b1：从rtk流动站采集的平面坐标点集合prtk{p1，p2，…，pn}中选取m个点组成集合prtk’{p1，p2，…，pm}，其中：m为大于等于3且小于等于n的自然数；
步骤b2：任意提取集合prtk’中一个点pk’，从组合导航装置输出坐标集合cnav中提取距离pk’最近的点ck，通过表达式5)计算两点之间的距离差：
其中：
步骤b3：重复步骤b2，计算所有平面坐标点集合prtk’中点对应坐标集合cnav中最近点的距离差s1、s2、…、sm；
步骤b4：通过表达式6)计算绝对定位精度值：
其中：σ绝对为绝对定位精度；sk为平面坐标点集合prtk’中某点对应坐标集合cnav中最近点的距离差，k为大于等于1小于等于m的自然数。
应用本发明的方法，效果是：
1、本发明提供了一种新的导航定位精度的评估方法，适用于专利申请“利用单轴陀螺仪、倾角仪和里程计的组合导航装置及方法”。专利申请“利用单轴陀螺仪、倾角仪和里程计的组合导航装置及方法”为本发明申请人研发的一种适用于地下空间导航定位的装置和方法，实用性强。
2、本发明通过组合导航装置与rtk的组合，通过对组合导航装置输出的坐标位置与rtk流动站输出的坐标位置的计算，得到评估导航定位精度的相对定位精度值和绝对定位精度值，能直观地反应导航定位的可行性。
3、本发明的评估方法步骤精简，易于实现；本发明所采用的独特的相对定位精度算法和绝对定位精度算法，能精准地获得相对定位精度值和绝对定位精度。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是实施例1中导航定位与rtk定位轨迹比较图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
一种导航定位精度的评估方法，具体包括以下步骤：
第一步：将利用单轴陀螺仪、倾角仪和里程计的组合导航装置(专利申请“利用单轴陀螺仪、倾角仪和里程计的组合导航装置及方法”，申请号为201610564309.2)安装在机器人载体上，标注好参考点；架设好rtk基准站，将rtk流动站安装在机器人载体上，其中：确保rtk流动站参考点与机器人载体参考点重合；所述rtk流动站的采样率为0.5秒-5秒(此处取0.5秒)；
第二步：启动机器人载体，一边行走一边记录所述组合导航装置计算的位置坐标以及rtk流动站输出的位置坐标(轨迹图详见图1)；所述组合导航装置以固定距离间隔计算位置；
第三步：采用相对定位精度算法和绝对定位精度算法对组合导航装置计算的位置坐标信息和rtk流动站输出的位置坐标信息进行计算处理，得到相对定位精度值和绝对定位精度，详情是：
相对定位精度算法具体包括以下步骤：
步骤a1、依次提取rtk流动站采集的平面坐标点集合prtk{p1，p2，…，pn}，相邻两点pk和pk+1之间的间距通过表达式1)获得；
其中：sk为相邻两点pk和pk+1之间的间距，xk为点pk位置的横坐标，xk+1为点pk+1位置的横坐标，yk为点pk位置的纵坐标，yk+1为点pk+1位置的纵坐标；n为rtk流动站采集的平面坐标点的数量，其为大于等于3的自然数；
机器人载体运动的总距离通过表达式2)获得：
s＝s1+s2+…+sn-12)；
其中：s为机器人载体运动的总距离；sn-1为点pn位置和点pn-1位置之间的间距；
步骤a2、提取组合导航装置输出的最后位置的坐标coornav(xnav，ynav)和rtk流动站输出的最后位置坐标coorrtk(xrtk，yrtk)；通过表达式3)计算两者之间的距离误差：
其中：serror为组合导航装置输出的最后位置坐标和rtk流动站输出的最后位置坐标之间的距离误差；
步骤a3、通过表达式4)获得相对定位精度值：
其中：σ相对为相对定位精度。
本实施例中：通过计算，rtk流动站记录的总行驶距离s＝158.97m，coornav＝(3114175.0650，394222.6290)，coorrtk＝(3114176.8066，394222.7728)，serror＝1.75，最后获得相对定位精度σ相对＝0.011。
绝对定位精度算法具体包括以下步骤：
步骤b1：从rtk流动站采集的平面坐标点集合prtk{p1，p2，…，pn}中选取m个点组成集合prtk’{p1，p2，…，pm}，其中：m为大于等于3且小于等于n的自然数；
步骤b2：任意提取集合prtk’中一个点pk’，从组合导航装置输出坐标集合cnav中提取距离pk’最近的点ck，通过表达式5)计算两点之间的距离差：
其中：
步骤b3：重复步骤b2，计算所有平面坐标点集合prtk’中点对应坐标集合cnav中最近点的距离差s1、s2、…、sm；
步骤b4：通过表达式6)计算绝对定位精度值：
其中：σ绝对为绝对定位精度；sk为平面坐标点集合prtk’中某点对应坐标集合cnav中最近点的距离差，k为大于等于1小于等于m的自然数。
本实施例中：从rtk流动站坐标点集合中选取12个点，对应选取最近的导航定位坐标，详情如表1：
表1组合导航装置计算的位置坐标、rtk流动站输出的位置坐标及距离差统计表
最后获得绝对定位精度σ绝对＝0.299m。
应用本实施例的技术方案可知，机器人载体运行了158.97m的距离，采用专利申请“利用单轴陀螺仪、倾角仪和里程计的组合导航装置及方法”得到的位置坐标的绝对定位精度为0.299m，相对定位精度1.1％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。