一种车载位置增强系统及方法与流程

本申请涉及卫星定位，尤其涉及一种车载位置增强系统及方法。

背景技术：

1、全球卫星定位系统(globalnavigationsatellitesystem，gnss)是为车辆提供定位能力的核心系统，是智能汽车在网联化、自动化发展道路上的重要支撑技术。然而随着智能汽车的应用领域与场景逐渐深化，其定位能力也受到了来自应用场景的挑战。其中较为关键的一点是卫星定位系统在城市峡谷场景中受到非直达径(non-lineofsight，nlos)信号影响导致定位精度下降问题。现存多种针对gnss的增强系统，例如星基增强系统(satellite-based augmentationsystem，sbas)以及基于地基增强系统的实时动态差分技术(real timekinematic，rtk)等。但对于城市峡谷中卫星nlos信号所导致的定位精度下降问题以上增强方法所带来的帮助是有限的。为了减轻该干扰，需要引入额外的信息，例如城市场景的三维地图。

2、但是，通过额外信息对非直达径信号进行修正需要有较强的算力，车载位置增强系统的计算能力压力较大。同时三维地图之类的信息可能涉及安全敏感性问题，因此需要一种辅助车辆完成上述计算的系统。

技术实现思路

1、本申请提出一种车载位置增强系统及方法，解决卫星非直达径修正信息需要车载系统计算的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种路侧增强服务站，包括：路侧卫星定位单元、三维地图模块和路侧计算单元。所述路侧卫星定位单元，用于接收卫星导航信号并发送至路侧计算单元。所述三维地图模块，用于发送服务区域的三维地图信息至路侧计算单元。所述路侧计算单元，用于将服务区域切分为若干格点，通过卫星导航信号和三维地图信息计算以格点为索引的卫星非直达径修正信息。

3、进一步地，还包含路侧通信单元，用于将卫星非直达径修正信息发送出去。

4、进一步地，所述路侧通信单元通过车联网直接通信接口对卫星非直达径修正信息进行广播。

5、第二方面，本申请实施例还提供一种车载位置增强系统，包括：车载卫星定位单元和车载计算单元。所述车载卫星定位单元，用于接收卫星导航信号并发送至车载计算单元。所述车载计算单元，用于通过卫星导航信号和所在区域的卫星非直达径修正信息计算出优化定位结果。

6、进一步地，还包含车载车联网通信单元，用于接收所在区域的卫星非直达径修正信息并发送至车载计算单元。

7、第三方面，本申请实施例还提供一种路基定位增强系统，包含本申请第一方面任一实施例所述路侧增强服务站，和本申请第二方面任一实施例所述车载位置增强系统。

8、第四方面，本申请实施例还提供一种路基定位增强方法，使用本申请任一实施例所述路基定位增强系统，包含步骤：

9、路侧增强服务站接收卫星导航信号。

10、路侧增强服务站获取服务范围内的三维地图信息。

11、路侧增强服务站将三维地图划分格点。

12、路侧增强服务站计算出以格点为索引的卫星非直达径修正信息。

13、路侧增强服务站将卫星非直达径修正信息发送至车载位置增强系统。

14、车载位置增强系统接收卫星导航信号。

15、车载位置增强系统根据卫星导航信号和卫星非直达径修正信息计算出优化定位结果。

16、优选地，还包含步骤：

17、路侧增强服务站在发送卫星非直达径修正信息前对数据进行加密。

18、车载位置增强系统接收卫星非直达径修正信息后对数据进行解密。

19、优选地，还包含步骤：

20、设置时间阈值。

21、车载位置增强系统查看接收到的卫星导航信号和卫星非直达径修正信息的时间戳。

22、时间戳至当前时刻时间超过时间阈值放弃修正，否则进行修正。

23、第五方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本申请任一实施例所述的方法。

24、本申请实施例采用的至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

25、相比于现存的三维地图定位增强方法，将系统进行了拆分：将计算量较大的，针对每一个格点进行的修正量计算转移至路侧进行，减少了车辆的计算负载，避免了相同信息的重复计算，同时通过提升路侧计算能力确保了统一的服务质量。

26、避免了地图的传输。通过发送服务区域内的格点修正信息，避免了将可能包含安全与隐私问题的地图信息播发至用户端造成安全问题的同时，完成了增强客户端定位能力的实际作用。

27、利用蜂窝车联网直连通信接口进行修正数据的广播，利用该通信接口的低时延通信优势，确保了卫星修正信息的实时性。

技术特征：

1.一种路侧增强服务站，其特征在于，包括：路侧卫星定位单元、三维地图模块和路侧计算单元；

2.根据权利要求1所述路侧增强服务站，其特征在于，还包含路侧通信单元，用于将卫星非直达径修正信息发送出去。

3.根据权利要求2所述路侧增强服务站，其特征在于，所述路侧通信单元通过车联网直接通信接口对卫星非直达径修正信息进行广播。

4.一种车载位置增强系统，其特征在于，包括：车载卫星定位单元和车载计算单元；

5.根据权利要求3所述车载位置增强系统，其特征在于，还包含车载车联网通信单元，用于接收所在区域的卫星非直达径修正信息并发送至车载计算单元。

6.一种路基定位增强系统，其特征在于，包含权利要求1-3任意一项所述路侧增强服务站，和权利要求4或5所述车载位置增强系统。

7.一种路基定位增强方法，其特征在于，使用权利要求6所述路基定位增强系统，包含步骤：

8.根据权利要求7所述路基定位增强方法，其特征在于，还包含步骤：

9.根据权利要求7所述路基定位增强方法，其特征在于，还包含步骤：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求7-9任意一项所述的方法。

技术总结
本申请公开了一种车载位置增强系统及方法，解决卫星非直达径修正信息需要车载系统计算的问题。路基定位增强系统，包含路侧增强服务站和车载位置增强系统，所述路侧增强服务站通过卫星导航信号和三维地图计算出以格点为索引的卫星非直达径修正信息。所述车载位置增强系统通过卫星导航信号和卫星非直达径修正信息计算出优化的定位结果。本申请将大量的计算转移至路侧进行，减少了车辆的计算负载。通过发送服务区域内的格点修正信息，避免了将可能包含安全与隐私问题的地图信息播发至用户端造成安全问题的同时，完成了增强客户端定位能力的实际作用。

技术研发人员：龚正,鲍叙言,余冰雁,葛雨明,许立达,文伟松
受保护的技术使用者：中国信息通信研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14