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申请/专利权人：辽宁工程技术大学

摘要：本发明公开了一种车辆协同导航的紧组合抗差相对位置感知方法，涉及位置感知技术领域，从多导航系统数据融合估计的角度引入抗差理论，通过改进车辆协同定位解决方案中的数据融合手段，进一步提高相对位置的感知精度。针对系统有色噪声干扰及非线性造成的精度损失，提出基于HuberM估计的鲁棒容积滤波RobustCubatureKalmanFilter,RCKF算法，融入抗差理论；首先通过三阶容积法则进行时间更新和量测量估计，避免非线性系统的精度损失；其次使用HuberM估计进行量测更新控制有色噪声干扰得到系统状态估计，融合L1与L2范数，降低噪声干扰量的权值，以提高系统后验信息的质量。为VANET相对位置感知提供了一种新的状态质量控制策略。

主权项：1.一种车辆协同导航的紧组合抗差相对位置感知方法，其特征在于：包括以下步骤；S1.在车辆a与车辆b上分别装备GPS接收机，同时在两车上分别装备UWB收发器，打开车辆a和车辆b的GPS接收机和UWB收发器，启动并行驶汽车；S2.利用GPS接收机获取车辆a和b的卫星伪距与多普勒频移量，利用UWB收发器获得两车间的相对距离；S3：利用参考的卫星基准站坐标和卫星位置的差值结合卫星基准站接收的GPS伪距进行差分，获取GPS信号的校正量并校正车辆a、b的GPS信号；S4：计算观测卫星的GPS伪距与多普勒频移双差；S5：利用S3中校正的GPS信号进行单点定位，获得两车初始的位置坐标，通过至少四颗卫星的伪距进行后方交会获得车辆位置坐标；S6：基于HuberM估计的RCKF算法，利用S5获得的两车初始的位置坐标得到初始相对位置，结合UWB收发器测得的相对距离、GPS接收机测得的多普勒频移双差与GPS伪距双差进行数据融合解算：在初始时刻计算容积点集，并设置协方差阵；其次在第二时刻，利用初始时刻的容积点集、相对位置和协方差阵结合当前时刻UWB收发器与GPS接收机量测量进行状态更新与量测更新，得到当前时刻的相对位置和协方差阵，随后在下一时刻中，利用上一时刻的相对位置和协方差阵进行迭代更新，重复状态和量测更新过程获得下一时刻的后验相对位置；所述S6具体过程，卫星对车辆a、b的卫星伪距与多普勒频移量做差得到的卫星伪距与多普勒频移量单差再与相邻卫星对车辆a、b的卫星伪距与多普勒频移量单差做差；包括以下步骤：S6.1：根据S5的初始时刻计算容积点集：根据Cubature准则在初始时刻生成等权重的容积点集并使用S5获得的两车初始位置做差得到初始时刻的相对位置，相对速度设置为零并设置协方差阵；S6.2：时间更新：从第二时刻起，利用上一时刻的容积点集与协方差阵、相对位置与速度结合三阶容积法则对系统的状态转移概率进行模拟，得到先验的三维相对位置、三维相对速度和用于估计后验位置与速度的先验协方差阵；S6.3：进行量测更新：根据先验协方差阵再次依据三阶容积法则更新容积点集；利用新的容积点通过进行量测容积点等加权融合估计，获得当前时刻各传感器的量测估计值即卫星伪距双差，多普勒频移双差，UWB收发器相对距离的估计值；利用当前时刻量测量、量测量估计值与先验三维相对位置，相对速度结合观测方程构造线性回归；利用HuberM估计求解上述线性回归，得到当前时刻后验的三维相对位置与相对速度及其协方差阵；S6.4在下一时刻中重复S6.2与S6.3，迭代进行时间更新和量测更新；S7：随着车辆运行时间迭代执行S6中的时间更新与量测更新，直至车辆停止运行，各传感器关机，最终得到后验状态估计和后验状态估计的协方差阵。

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