一种基于同时定位与标定的目标定位方法及装置

文档序号:25539686发布日期:2021-06-18 20:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于同时定位与标定的目标定位方法,其特征在于,所述方法包括:

获取至少三个已知位置基站与第一目标轨迹点之间的第一观测信息,所述第一观测信息用于表示所述已知位置基站与所述第一目标轨迹点之间信号传输的观测信息;

基于所述已知位置基站的位置信息以及所述第一观测信息,利用第一预设优化算法对所述第一目标轨迹点的位置进行估计,得到所述第一目标轨迹点的位置信息;

在存在第一未知位置基站的情况下,获取所述第一目标轨迹点与所述第一未知位置基站之间的第二观测信息,所述第二观测信息用于表示所述第一目标轨迹点与所述第一未知位置基站之间信号传输的观测信息;

基于所述第一目标轨迹点的位置信息以及所述第二观测信息,利用第二预设优化算法对所述第一未知位置基站的位置进行估计,得到所述第一未知位置基站的位置信息;

利用第三预设优化算法,对所述第一目标轨迹点的位置信息和所述第一未知位置基站的位置信息进行优化,得到所述第一目标轨迹点对应的定位信息和所述第一未知位置基站对应的定位信息。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在得到所述第一未知位置基站的位置信息之后,所述方法还包括:

判断用于对第二目标轨迹点的位置进行估计的已知位置基站的个数是否小于预设数量,其中,所述第二目标轨迹点与第二未知位置基站之间存在观测信息;

如果小于,则将得到的所述第一未知位置基站视为已知位置基站,根据包括所述第一未知位置基站的至少三个已知位置基站与所述第二目标轨迹点的第三观测信息、所述第二未知位置基站与所述第二目标轨迹点的第四观测信息,确定所述第二未知位置基站的定位信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述基于所述已知位置基站的位置信息以及所述第一观测信息,利用第一预设优化算法对所述第一目标轨迹点的位置进行估计,得到所述第一目标轨迹点的位置信息的步骤,包括:

基于所述已知位置基站的位置信息以及所述第一观测信息,利用第一预设优化算法,建立所述第一目标轨迹点对应的状态方程;

对所述第一目标轨迹点对应的状态方程进行求解,得到所述第一目标轨迹点的位置信息。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一预设优化算法为容积卡尔曼滤波ckf算法,所述第一目标轨迹点对应的状态方程表示为:

其中,xk表示k时刻第一目标轨迹点的状态信息,xk-1表示k-1时刻第一目标轨迹点的状态信息,ak表示k时刻第一目标轨迹点的加速度测量信息,ωk表示k时刻第一目标轨迹点的角速度测量信息,wk表示k时刻的过程噪声,f(·)表示基于k-1时刻第一目标轨迹点的状态信息、加速度测量信息、角速度测量信息的状态预测方程,zk表示k时刻第一观测信息,h(·)表示观测更新方程,vk表示测量噪声。

5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述利用第三预设优化算法,对所述第一目标轨迹点的位置信息和所述第一未知位置基站的位置信息进行优化,得到所述第一目标轨迹点对应的定位信息和所述第一未知位置基站对应的定位信息的步骤,包括:

在得到的所述第一目标轨迹点的位置信息个数达到预设阈值的情况下,对所述第一目标轨迹点的位置信息进行降采样处理;

利用第三预设优化算法,对降采样处理后的第一目标轨迹点位置信息和第一未知位置基站位置信息进行优化,得到所述第一目标轨迹点对应的定位信息和所述第一未知位置基站对应的定位信息,其中,所述第三预设优化算法为高斯牛顿优化算法。

6.一种基于同时定位与标定的目标定位装置,其特征在于,所述装置包括:

第一获取模块,用于获取至少三个已知位置基站与第一目标轨迹点之间的第一观测信息,所述第一观测信息用于表示所述已知位置基站与所述第一目标轨迹点之间信号传输的观测信息;

第一位置估计模块,用于基于所述已知位置基站的位置信息以及所述第一观测信息,利用第一预设优化算法对所述第一目标轨迹点的位置进行估计,得到所述第一目标轨迹点的位置信息;

第二获取模块,用于在存在第一未知位置基站的情况下,获取所述第一目标轨迹点与所述第一未知位置基站之间的第二观测信息,所述第二观测信息用于表示所述第一目标轨迹点与所述第一未知位置基站之间信号传输的观测信息;

第二位置估计模块,用于基于所述第一目标轨迹点的位置信息以及所述第二观测信息,利用第二预设优化算法对所述第一未知位置基站的位置进行估计,得到所述第一未知位置基站的位置信息;

第一定位模块,用于利用第三预设优化算法,对所述第一目标轨迹点的位置信息和所述第一未知位置基站的位置信息进行优化,得到所述第一目标轨迹点对应的定位信息和所述第一未知位置基站对应的定位信息。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:

判断模块,用于判断用于对第二目标轨迹点的位置进行估计的已知位置基站的个数是否小于预设数量,其中,所述第二目标轨迹点与第二未知位置基站之间存在观测信息;

第二定位模块,用于在所述判断模块判断出所述用于对第二目标轨迹点的位置进行估计的已知位置基站的个数小于预设数量时,将得到的所述第一未知位置基站视为已知位置基站,根据包括所述第一未知位置基站的至少三个已知位置基站与所述第二目标轨迹点的第三观测信息、所述第二未知位置基站与所述第二目标轨迹点的第四观测信息,确定所述第二未知位置基站的定位信息。

8.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,所述第一位置估计模块,具体用于:

基于所述已知位置基站的位置信息以及所述第一观测信息,利用第一预设优化算法,建立所述第一目标轨迹点对应的状态方程;

对所述第一目标轨迹点对应的状态方程进行求解,得到所述第一目标轨迹点的位置信息。

9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;

存储器,用于存放计算机程序;

处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-5任一所述的方法步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一所述的方法步骤。


技术总结
本发明实施例提供了一种基于同时定位与标定的目标定位方法与装置,所述方法包括:获取至少三个已知位置基站与第一目标轨迹点的第一观测信息;基于已知位置基站的位置信息以及第一观测信息,对第一目标轨迹点的位置进行估计得到第一目标轨迹点的位置信息;在存在第一未知位置基站的情况下,获取第一目标轨迹点与第一未知位置基站的第二观测信息;基于第一目标轨迹点的位置信息以及第二观测信息,对第一未知位置基站的位置进行估计得到第一未知位置基站的位置信息;对第一目标轨迹点的位置信息和第一未知位置基站的位置信息进行优化,得到第一目标轨迹点对应的定位信息和第一未知位置基站对应的定位信息。本发明,能够提高目标定位的准确性。

技术研发人员:刘雯;邓中亮;李双志;刘延旭;胡恩文
受保护的技术使用者:北京邮电大学
技术研发日:2021.01.29
技术公布日:2021.06.18
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