城市环境下GPS导航系统的地图匹配估计

针对城市环境下车辆的行驶特点,在GPS定位数据的基础上,利用位置择近算法对车辆进行地图匹配估计,使车辆在道路法线方向的定位误差显著减小,误差仅保留在车辆行驶方向的径向分量中.试验结果表明,经地图匹配修正后,车辆运动轨迹的定位精度达到了道路城内,进一步提高了系统的跟踪能力.     

基于曲率特征的自主车辆地图匹配定位方法

提出了一种新的基于曲率特征的自主车辆地图匹配定位方法,该方法通过计算自主车辆行驶轨迹和参考轨迹的尺度不变曲率积分特征及其相关性进行匹配,可以有效地消除因航迹推算(DR)传感器标定参数偏差和航向角估计偏差而引起的错误匹配问题.文中首先采用扩展卡尔曼滤波器融合惯性测量单元输出、方向盘转角和4个ABS(防抱死刹车系统)传感器测量的轮速,估计自主车辆的位姿状态,并据此从数字地图中选择匹配的候选路段.然后利用本文提出的曲率空间特征地图匹配算法实现路段匹配,并根据曲率和航向角变化确定匹配点,最后将其作为无迹卡尔曼滤波器的观测值更新滤波器,从而实现高精度的位姿估计.现场道路实验结果表明,该法能够有效地实现地图匹配,降低自主车辆DR产生的累积误差,从而能够在GPS(全球定位系统)信号失效情况下实现长距离精确定位.     

基于地面特征点匹配的无人驾驶车全局定位

针对室外环境特点,设计将摄像机安装在车辆底部,提出一种基于地面特征点的地图匹配法以获取车 辆定位信息．定位方法分为两步：(1) 手动控制车辆在环境中运行,保存RTK（real-time kinematic）-GPS、里程计和 摄像机等传感器数据,离线自动创建地面特征点地图,并利用一种特殊的地图组织方式来提高地图搜索和匹配效 率;(2) 利用地图匹配对车辆进行定位,其中采用一种基于M 估计加权ICP（iterative closest point）算法的特征点对 应和匹配参数求解方法,并进一步采用UKF（unscented Kalman filter）算法融合地图匹配和航位推算的结果以提高 定位鲁棒性．实验结果表明了该方法的有效性．     

基于车牌字符边界定位的视频测速

针对卡口环境下视频测速误差大的问题,提出一种提高测速精度的方法。采用以车牌第2个字符作为车辆定位的特征块,利用小波变换分解字符的外部边界特征曲线,在低分辨率下实现目标字符的模板匹配,并获取该曲线相对模板的偏移量,在原分辨率上进行边界坐标的精细调整,完成车辆特征块的精确定位。结合字符高度固定的先验知识,确定车辆特征块所处的实际坐标系,以提高对车辆行驶距离的计算。在实际环境下,对该方法进行长达2个多小时的测试,并对测试结果与线圈测速、基于车牌定位的视频测速进行对比,结果表明,在车辆正常行驶的速度下,与线圈测速相比,该方法视频测速误差在3 km/h以内。     

基于权重的地图匹配算法

该文分析了地图匹配的误差来源,提出了一个基于权重的地图匹配算法。该算法将GPS定位数据转换成道路网络的弧的权重,然后根据弧的权重大小来确定车辆当前行驶的道路。该算法有效地利用了定位点的当前信息和历史信息,并且能够在很大程度上降低定位误差对地图匹配效果的影响。     

基于多信息融合模型的SLAM算法研究及控制器设计

针对无人驾驶车辆SLAM算法中全局定位感知系统存在的问题,提出一种融合多信息认知模型的广义SLAM算法来设计控制器结构,并且利用道路结构化环境下智能传感器节点作为环境地图的一部分,快速构建道路环境地图,采用基于局部视觉的辅助定位导航方法进行车辆辅助定位,从而提高控制器全局定位的感知能力和系统定位响应速度。仿真计算表明,控制器可以得到车辆位置似然度的最佳值。     

GPS与数字地图的匹配研究

GPS测量得到的是WGS-84中的地心大地坐标,而在车辆导航等方面通常使用平面地图坐标。如何实现其中的转换,一直是GPS和GIS集成中所关心的问题。该文介绍了GPS定位原理、我国常用的大地坐标系、高斯投影、从GPS定位结果至平面坐标的转换模型等。同时提出了实现GPS数据与数字地图的匹配,并实时显示车辆行驶轨迹的方法。     

基于GPS的地图匹配算法研究

介绍了GPS的定位原理及GPS定位数据到平面坐标的转换。从理论和工程的角度实现了GPS数据与数字地图的匹配,并使用两种方法实时显示车辆行驶轨迹。最后以太原小店区两幅区域地图为例,验证匹配算法。     

基于GPS/DR的地图匹配方法的研究与实现

研究了地图辅助定位技术在GPS/DR组合定位系统中的应用,给出了一种基于D-S证据推理的地图匹配算法,该算法通过对车辆轨迹与数字地图模块提供的路径相比较,把基于各种传感器的车辆位置与道路网络联系起来,并通过匹配过程来确定车辆关于地图的最大可能位置.仿真实验结果表明,应用该地图匹配算法能够有效的提高组合定位系统的定位精度、减小误差,改善对航线的跟踪质量.     

车载GPS/DR/MM组合导航定位算法研究应用

虽然GPS/DR组合定位比单独用GPS或航迹推算DR(Dead Reckoning)定位有更高的定位精度,但由于累积误差的产生,长时间使用仍可能出现较大的偏差,不利于车辆导航.对此,提出一种基于模糊逻辑的地图匹配算法,利用模糊逻辑评判规则和相应的隶属度函数对地图匹配可信度进行综合评判,最终确定车辆当前行驶道路和车辆的位置.实验数据表明,地图匹配MM(Map Matehing)技术进一步修正了GPS/DR组合导航系统的定位结果,有效地提高了系统定位精度.由于不增加硬件设施,GPS/DR/MM组合导航定位使低成本高精度的车辆导航成为可能.     

GPS监控系统中的地图实时匹配开发研究

GPS全球定位技术与GSM网络通信技术和GIS地理信息系统相结合是目前车辆控制系统最为热门的技术,本文基于以上技术对整个车辆GPS控制中心管理系统中的GIS地图匹配研究和开发进行了综合性的讨论,并提出利用MapInfo的二次开发语言MapBasic与VC++相结合的软件实现方法。     

集成GPRS服务的嵌入式车载地理信息系统

相对于传统桌面地理信息系统，嵌入式地理信息系统具有携带方便、抗震性能好、适应长时间工作的特点，适合在移动环境下实时提供地理信息服务，在车载导航领域具有广泛的应用前景。该文针对本领域应用的特殊要求，结合GPRS技术、中间件技术和地图匹配技术，研制了由地理信息处理平台、GPS/INS组合定位模块和GPRS无线通信模块组成的嵌入式车载地理信息系统，实现了基本地理信息服务、定位导航服务与无线通信服务。     

基于GPS和DR的公路数据采集GIS系统

该文介绍了一个新型的基于GPS和DR的公路数据采集GIS系统,它以GPS动态差分定位为主,辅以陀螺仪和里程计的航位推测法,可以高效准确地采集到现有公路的空间和属性数据信息。系统采用了GIS技术以增加地图和GIS功能,同时采用ArcSDE构建路况数据库。对路况数据信息的分析评价,将指导公路的养护管理和未来规划。实际应用表明,采用GPS和DR组合定位后的该GIS系统有效地克服了GPS定位的局限性,能够采集到连续精确的测量数据。     

基于Visual C++环境的MapObjects组件开发

分析了MapObjects组件的特点和功能,介绍了在VisualC++环境下基于MapObjects组件开发地理信息系统的方法,并结合一个车辆定位监控系统探讨了图层处理、实时跟踪、地理要素拾取、图层标注、交互式提示等功能的具体实现,给出了该系统的设计原理、组成、功能、主要技术特点及其应用。实践表明,系统编程体现了地图组件处理地理信息的优势和面向对象编程的灵活性。     

基于室内外定位技术的消防应急指挥平台的设计与实现

针对目前高层建筑消防缺少室内定位和室内地图支持的问题,结合当前室内定位技术并利用GIS技术研发了一个消防应急指挥平台原型系统。该平台解决了室内外地图服务,室内外定位信息的跟踪显示以及消防员手持终端、指挥中心指挥系统及移动指挥系统间的信息共享与同步等关键问题。基于该平台,可为消防应急指挥和救援提供室内外地图及定位信息服务,对消防应急指挥能力的提升具有较高的应用价值和广泛的应用前景。     

一种基于轻量级矢量地图的无人车导航方法

现有的差分全球定位系统通常需要高精度地图数据的支持,然而高精地图制作成本高昂,且 庞大的地图数据对车载电脑性能及网络通讯带宽有较高要求。该文提出一种基于低数据量矢量地图的智能车导航方法,通过引入道路标签机制,从高层次抽象组织道路点,以便快速建立矢量导航地图,并大幅度降低道路点的重复存储。基于该地图的导航方法自动规划最优全局路径,通过基于预瞄点与历史点的几何学算法进行路径跟踪与避障,从而将上位机计算出的方向盘转角、油门和制动踏板深度信息传递到车辆底层控制器,以控制车辆按规划路径行驶。该方法的有效性和准确性在自主开发的无人驾驶平台上得到了验证。     

面向Agent的车辆监控空间数据调度模型

设计面向Agent的车辆监控空间数据调度模型,通过软件Agent实体将静态海量地图数据与实时车辆空间数据的调度分解成原子任务进行处理并显示。该模型充分利用Agent的自治性、主动性和反应性特点,自主处理地图数据和车辆信息调度,在软件层次上实现车辆动态信息显示的实时性,有效解决了海量地图数据显示造成的响应过慢或停顿问题,降低了系统设计的复杂度,为如何将Agent思想和方法学应用于GIS开发提供了参考。     

SuperMap Objects在车辆导航地图中的应用

在车辆导航系统中,运用GIS技术能够直观形象地显示车辆实时运行状态等信息。本文探讨了如何在Visualc＋＋环境下,结合SuperMapObjects地理信息系统开发控件,构建车辆导航电子地图。阐述了使用SuperMapObjects控件进行GIS二次开发的一般方法和步骤,并给出了实例程序,实现了将空间数据进行地图显示以及放大、缩小、漫游、实时标注等GIS功能。     

电动物流车远程监控系统

设计了一种电动物流车远程监控系统．该系统综合运用全球卫星定位系统（GPS）、公共移动通讯网（GPRS）、互联网（Intemet）和地理信息系统（GIS）等技术,对运行车辆状态和位置进行实时监控．系统的主控制器采用XC2267单片机,对GPS定位模块接收的车辆位置信息和CAN总线采集的车辆实时运行数据进行处理,然后通过GPRS网络将数据发送到中心服务器上,客户端或者充电站可向数据中心请求发送数据并在界面上显示．     

机场特种车辆指挥调度系统设计

基于GPS／GIS／GPRS技术,设计了机场特种车辆指挥调度系统,建立了车载终端与监控中心之间的信息传输,实现了机场特种车辆的实时动态位置定位。建立了机场特种车辆指挥调度的数学模型,利用遗传算法求解指挥调度方案,验证了调度模型的收敛性、有效性。该系统为机场特种车辆指挥调度提供了一种新的高效调度方法。