本发明涉及车辆导航技术领域，特别涉及基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法及装置。
背景技术：
随着车辆导航的广泛应用，在陆地车辆导航方面，gps定位技术具有全天候、高精度、全球性以及三维定位等技术优点，但是在有遮挡的地方不能实现连续准确的定位。虽然后来采用了基于陀螺仪和加速度计的车辆航位推算定位算法，来解决上述提出的问题，但是在基于陀螺仪测量的航向角变化量和加速度计测量的加速度做两次积分得到位移时，其加速度计和陀螺仪的零偏问题导致定位误差随着行驶距离和行驶时间的积累而增大，因此，基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位算法，就应运而生。
技术实现要素：
本发明提供基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法，用以通过编码器和陀螺仪对车辆航位进行定位推算和补偿处理，其可有效的降低定位误差。
本发明实施例提出基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法，包括：
根据航位推算算法，获取目标车辆在上一周期的第一坐标和第一航向角；
基于编码器获取所述目标车辆在预设采样周期内的距离数据，同时基于陀螺仪获取所述目标车辆在预设采样周期内的陀螺仪数据；
判断获取的所述距离数据是否为零，若是，判定在所述预设采样周期获取的第二坐标和第二航向角为所述上一周期的第一坐标和第一航向角；
否则，基于预先存储的预设算法，对所述第一坐标和第一航向角进行补偿处理，来更新所述上一周期的第一坐标和第一航向角。
在一种可能实现的方式中，基于预先设定的推算定位算法，更新所述上一周期的第一坐标和第一航向角的步骤包括：
当获取的所述距离数据不为零时，判断所述编码器获取所述距离数据的第一时间戳是否晚于所述陀螺仪获取所述陀螺仪数据的第二时间戳；
若是，根据预先设定的时间差，对所述陀螺仪数据进行第一补偿处理；
否则，根据预先设定的时间差，对所述距离数据进行第二补偿处理；
当补偿处理结束后，根据所述航位推算算法重新计算所述上一周期的第一坐标和第一航向角，并进行更新。
在一种可能实现的方式中，还包括：
所述编码器通过输入输出接口与采样板连接，所述采样板通过第一串口与中央处理器连接，所述陀螺仪通过第二串口与所述中央处理器连接。
在一种可能实现的方式中，基于预先存储的预设算法，对所述第一坐标和第一航向角进行补偿处理，来更新所述上一周期的第一坐标和第一航向角的步骤还包括：
根据公式(1)和(2)对所述上一周期的第一坐标进行更新；
xn＝xn-1 s*sinφn(1)；
yn＝yn-1 s*cosφn(2)；
其中，xn-1表示上一周期的第一坐标的横坐标；yn-1表示上一周期的第一坐标的纵坐标；xn表示基于第一坐标进行更新后的横坐标；yn表示基于第一坐标进行更新后的纵坐标；φn表示基于第一航向角进行更新后的航向角；s表示所述目标车辆在预设采样周期内的行驶距离；
根据公式(3)对所述上一周期的第一航向角进行更新；
φn＝φn-1 detφ(3)；
其中，φn-1表示上一周期的第一航向角；detφ表示基于陀螺仪得到的航向角的变化量；
其中，(xn，yn)和φn即为对所述上一周期的第一坐标和第一航向角进行更新后的坐标和航向角。
在一种可能实现的方式中，还包括：对所述输入输出接口进行检测，其检测步骤包括：
对所述输入输出接口进行扫描，并获取所述输入输出接口的虚拟接口结构；
基于预先训练好的接口训练模型，对所述虚拟接口结构进行深度训练，判断所述虚拟接口结构上是否存在异常结构，
若存在，确定所述异常结构基于所述虚拟接口结构的异常信息，并在所述虚拟接口结构上将所述异常结构进行显著性标注，并输出，其中，异常信息包括：所述异常结构基于所述虚拟接口结构的虚拟位置、虚拟结构大小、虚拟结构形态、虚拟结构异常指数；
否则，输出所述输入输出接口正常信息。
本发明实施例提供基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法对应的装置，包括：
第一获取模块，用于根据航位推算算法，获取目标车辆在上一周期的第一坐标和第一航向角；
第二获取模块，用于基于编码器获取所述目标车辆在预设采样周期内的距离数据，同时基于陀螺仪获取所述目标车辆在预设采样周期内的陀螺仪数据；
中央处理器，用于判断所述第二获取模块获取的所述距离数据是否为零；
若是，判定在所述预设采样周期获取的第二坐标和第二航向角为所述上一周期的第一坐标和第一航向角；
否则，基于预先存储的预设算法，对所述第一坐标和第一航向角进行补偿处理，来更新所述上一周期的第一坐标和第一航向角。
在一种可能实现的方式中，
所述中央处理器，还用于当获取的所述距离数据不为零时，判断所述编码器获取所述距离数据的第一时间戳是否晚于所述陀螺仪获取所述陀螺仪数据的第二时间戳；
若是，根据预先设定的时间差，对所述陀螺仪数据进行第一补偿处理；
否则，根据预先设定的时间差，对所述距离数据进行第二补偿处理；
所述中央处理器，还用于当补偿处理结束后，根据所述航位推算算法重新计算所述上一周期的第一坐标和第一航向角，并进行更新。
在一种可能实现的方式中，还包括：采样板；
所述采用板，用于采集所述编码器获取的距离数据，并将所述距离数据传输到中央处理器；
其中，所述编码器通过输入输出接口与采样板连接，所述采样板通过第一串口与中央处理器连接，所述陀螺仪通过第二串口与所述中央处理器连接。
在一种可能实现的方式中，
所述中央处理器，还用于根据公式(1)和(2)对所述上一周期的第一坐标进行更新；
xn＝xn-1 s*sinφn(1)；
yn＝yn-1 s*cosφn(2)；
其中，xn-1表示上一周期的第一坐标的横坐标；yn-1表示上一周期的第一坐标的纵坐标；xn表示基于第一坐标进行更新后的横坐标；yn表示基于第一坐标进行更新后的纵坐标；φn表示基于第一航向角进行更新后的航向角；s表示所述目标车辆在预设采样周期内的行驶距离；
所述中央处理器，还用于根据公式(3)对所述上一周期的第一航向角进行更新；
φn＝φn-1 detφ(3)；
其中，φn-1表示上一周期的第一航向角；detφ表示基于陀螺仪得到的航向角的变化量；
其中，(xn，yn)和φn即为对所述上一周期的第一坐标和第一航向角进行更新后的坐标和航向角。
在一种可能实现的方式中，还包括：
扫描模块，用于对所述输入输出接口进行扫描，并获取所述输入输出接口的虚拟接口结构；
训练模块，用于基于预先训练好的接口训练模型，对所述扫描模块获取的所述虚拟接口结构进行深度训练；
所述中央处理器，用于判断所述虚拟接口结构上是否存在异常结构，
若存在，确定所述异常结构基于所述虚拟接口结构的异常信息，并在所述虚拟接口结构上将所述异常结构进行显著性标注，并输出，其中，异常信息包括：所述异常结构基于所述虚拟接口结构的虚拟位置、虚拟结构大小、虚拟结构形态、虚拟结构异常指数；
否则，输出所述输入输出接口正常信息。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法的总流程图；
图2为本发明实施例中车辆航位推算定位方法的具体流程图；
图3为本发明实施例中车辆航位推算定位方法的构造图；
图4为本发明实施例中基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提出基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法，如图1所示，包括：
步骤1：根据航位推算算法，获取目标车辆在上一周期的第一坐标和第一航向角；
步骤2：基于编码器获取所述目标车辆在预设采样周期内的距离数据，同时基于陀螺仪获取所述目标车辆在预设采样周期内的陀螺仪数据；
步骤31：判断获取的所述距离数据是否为零，若是，判定在所述预设采样周期获取的第二坐标和第二航向角为所述上一周期的第一坐标和第一航向角；
步骤32：否则，基于预先存储的预设算法，对所述第一坐标和第一航向角进行补偿处理，来更新所述上一周期的第一坐标和第一航向角。
上述航位推算算法，是预先设置好的，且获取的第一坐标和第一航向角是未进行补偿处理之前获取的；
上述对第一坐标和第一航向角进行补偿处理，是为了对第一坐标和第一航向角进行修正处理，降低其的误差，提高其的定位准确性；
上述预设采样周期，可以是指在上一周期结束之后，紧接着上一周期开始判断的；
上述距离数据，实际上是路程大小，上述航向角，实际上是弯曲角度。
上述预设算法是包括补偿处理和航位推算算法在内的。
上述技术方案的有益效果是：通过编码器和陀螺仪对车辆航位进行定位推算和补偿处理，其可有效的降低定位误差。
本发明实施例提出基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法，基于预先存储的预设算法，对所述第一坐标和第一航向角进行补偿处理，来更新所述上一周期的第一坐标和第一航向角的步骤包括：
当获取的所述距离数据不为零时，判断所述编码器获取所述距离数据的第一时间戳是否晚于所述陀螺仪获取所述陀螺仪数据的第二时间戳；
若是，根据预先设定的时间差，对所述陀螺仪数据进行第一补偿处理；
否则，根据预先设定的时间差，对所述距离数据进行第二补偿处理；
当补偿处理结束后，根据所述航位推算算法重新计算所述上一周期的第一坐标和第一航向角，并进行更新。
对于上述的实施例具体参见图2。
上述第一时间戳和第二时间戳，看可以是在同一时刻获取不同数据，且当数据获取成功之后，其分别在第一时间戳和第二时间戳上的显示时间，其两者之间的差异。
上述预先设定的时间差，实际上是在同一时刻获取距离数据和陀螺仪数据时，两个数据对应的最终获取时间之间的时间差。
上述第一补偿处理可以是在原先第一坐标基础上进行的距离调整；
上述第二补偿处理可以是在原先第二坐标基础上进行的角度调整。
上述技术方案的有益效果是：通过对陀螺仪数据或者距离数据进行补偿处理，便于对第一坐标和第一航向角进行更新，且采用的陀螺仪和编码器成本低，实用性好。
本发明实施例提出基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法，如图3所示，还包括：
所述编码器通过输入输出接口与采样板连接，所述采样板通过第一串口与中央处理器连接，所述陀螺仪通过第二串口与所述中央处理器连接。
上述技术方案的有益效果是：通过将输出输出接口和串口作为连接媒介，便于将数据进行有效传输。
本发明实施例提出基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法，基于预先存储的预设算法，对所述第一坐标和第一航向角进行补偿处理，来更新所述上一周期的第一坐标和第一航向角的步骤还包括：
根据公式(1)和(2)对所述上一周期的第一坐标进行更新；
xn＝xn-1 s*sinφn(1)；
yn＝yn-1 s*cosφn(2)；
其中，xn-1表示上一周期的第一坐标的横坐标；yn-1表示上一周期的第一坐标的纵坐标；xn表示基于第一坐标进行更新后的横坐标；yn表示基于第一坐标进行更新后的纵坐标；φn表示基于第一航向角进行更新后的航向角；s表示所述目标车辆在预设采样周期内的行驶距离；
根据公式(3)对所述上一周期的第一航向角进行更新；
φn＝φn-1 detφ(3)；
其中，φn-1表示上一周期的第一航向角；detφ表示基于陀螺仪得到的航向角的变化量；
其中，(xn，yn)和φn即为对所述上一周期的第一坐标和第一航向角进行更新后的坐标和航向角。
上述技术方案的有益效果是：通过公式(1)、(2)和(3)方便对第一坐标和第一航向角进行有效更新，且第一航向角和第一坐标都是在航向角变化量的基础上进行更新的。
本发明实施例提出基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法，还包括：对所述输入输出接口进行检测，其检测步骤包括：
对所述输入输出接口进行扫描，并获取所述输入输出接口的虚拟接口结构；
基于预先训练好的接口训练模型，对所述虚拟接口结构进行深度训练，判断所述虚拟接口结构上是否存在异常结构，
若存在，确定所述异常结构基于所述虚拟接口结构的异常信息，并在所述虚拟接口结构上将所述异常结构进行显著性标注，并输出，其中，异常信息包括：所述异常结构基于所述虚拟接口结构的虚拟位置、虚拟结构大小、虚拟结构形态、虚拟结构异常指数；
否则，输出所述输入输出接口正常信息。
通过上述技术方案，还可以对第一串口和第二串口进行有效确定，是否可以正常传输数据。
上述技术方案的有益效果是：通过对接口进行扫描，便于保证其接口的正常传输，为后续对数据分析提供便利，通过显著性标注，可以有效处理其异常部位。
本发明实施例提供基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法对应的装置，如图4所示，包括：
第一获取模块，用于根据航位推算算法，获取目标车辆在上一周期的第一坐标和第一航向角；
第二获取模块，用于基于编码器获取所述目标车辆在预设采样周期内的距离数据，同时基于陀螺仪获取所述目标车辆在预设采样周期内的陀螺仪数据；
中央处理器，用于判断所述第二获取模块获取的所述距离数据是否为零；
若是，判定在所述预设采样周期获取的第二坐标和第二航向角为所述上一周期的第一坐标和第一航向角；
否则，基于预先存储的预设算法，对所述第一坐标和第一航向角进行补偿处理，来更新所述上一周期的第一坐标和第一航向角。
优选的，所述中央处理器，还用于当获取的所述距离数据不为零时，判断所述编码器获取所述距离数据的第一时间戳是否晚于所述陀螺仪获取所述陀螺仪数据的第二时间戳；
若是，根据预先设定的时间差，对所述陀螺仪数据进行第一补偿处理；
否则，根据预先设定的时间差，对所述距离数据进行第二补偿处理；
所述中央处理器，还用于当补偿处理结束后，根据所述航位推算算法重新计算所述上一周期的第一坐标和第一航向角，并进行更新。
优选的，还包括：采样板；
所述采用板，用于采集所述编码器获取的距离数据，并将所述距离数据传输到中央处理器；
其中，所述编码器通过输入输出接口与采样板连接，所述采样板通过第一串口与中央处理器连接，所述陀螺仪通过第二串口与所述中央处理器连接。
优选的，所述中央处理器，还用于根据公式(1)和(2)对所述上一周期的第一坐标进行更新；
xn＝xn-1 s*sinφn(1)；
yn＝yn-1 s*cosφn(2)；
其中，xn-1表示上一周期的第一坐标的横坐标；yn-1表示上一周期的第一坐标的纵坐标；xn表示基于第一坐标进行更新后的横坐标；yn表示基于第一坐标进行更新后的纵坐标；φn表示基于第一航向角进行更新后的航向角；s表示所述目标车辆在预设采样周期内的行驶距离；
所述中央处理器，还用于根据公式(3)对所述上一周期的第一航向角进行更新；
φn＝φn-1 detφ(3)；
其中，φn-1表示上一周期的第一航向角；detφ表示基于陀螺仪得到的航向角的变化量；
其中，(xn，yn)和φn即为对所述上一周期的第一坐标和第一航向角进行更新后的坐标和航向角。
优选的，上述装置，还包括：
扫描模块，用于对所述输入输出接口进行扫描，并获取所述输入输出接口的虚拟接口结构；
训练模块，用于基于预先训练好的接口训练模型，对所述扫描模块获取的所述虚拟接口结构进行深度训练；
所述中央处理器，用于判断所述虚拟接口结构上是否存在异常结构，
若存在，确定所述异常结构基于所述虚拟接口结构的异常信息，并在所述虚拟接口结构上将所述异常结构进行显著性标注，并输出，其中，异常信息包括：所述异常结构基于所述虚拟接口结构的虚拟位置、虚拟结构大小、虚拟结构形态、虚拟结构异常指数；
否则，输出所述输入输出接口正常信息。
上述技术方案的有益效果是：通过编码器和陀螺仪对车辆航位进行定位推算和补偿处理，其可有效的降低定位误差；通过对陀螺仪数据或者距离数据进行补偿处理，便于对第一坐标和第一航向角进行更新，且采用的陀螺仪和编码器成本低，实用性好；方便对第一坐标和第一航向角进行有效更新，且第一航向角和第一坐标都是在航向角变化量的基础上进行更新的；通过对接口进行扫描，便于保证其接口的正常传输，为后续对数据分析提供便利。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1.基于编码器和陀螺仪的车辆航位推算定位方法，其特征在于，包括：
根据航位推算算法，获取目标车辆在上一周期的第一坐标和第一航向角；
基于编码器获取所述目标车辆在预设采样周期内的距离数据，同时基于陀螺仪获取所述目标车辆在预设采样周期内的陀螺仪数据；
判断获取的所述距离数据是否为零，若是，判定在所述预设采样周期获取的第二坐标和第二航向角为所述上一周期的第一坐标和第一航向角；
否则，基于预先存储的预设算法，对所述第一坐标和第一航向角进行补偿处理，来更新所述上一周期的第一坐标和第一航向角。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于预先存储的预设算法，对所述第一坐标和第一航向角进行补偿处理，来更新所述上一周期的第一坐标和第一航向角的步骤包括：
当获取的所述距离数据不为零时，判断所述编码器获取所述距离数据的第一时间戳是否晚于所述陀螺仪获取所述陀螺仪数据的第二时间戳；
若是，根据预先设定的时间差，对所述陀螺仪数据进行第一补偿处理；
否则，根据预先设定的时间差，对所述距离数据进行第二补偿处理；
当补偿处理结束后，根据所述航位推算算法重新计算所述上一周期的第一坐标和第一航向角，并进行更新。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述编码器通过输入输出接口与采样板连接，所述采样板通过第一串口与中央处理器连接，所述陀螺仪通过第二串口与所述中央处理器连接。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于预先存储的预设算法，对所述第一坐标和第一航向角进行补偿处理，来更新所述上一周期的第一坐标和第一航向角的步骤还包括：
根据公式(1)和(2)对所述上一周期的第一坐标进行更新；
xn＝xn-1 s*sinφn(1)；
yn＝yn-1 s*cosφn(2)；
其中，xn-1表示上一周期的第一坐标的横坐标；yn-1表示上一周期的第一坐标的纵坐标；xn表示基于第一坐标进行更新后的横坐标；yn表示基于第一坐标进行更新后的纵坐标；φn表示基于第一航向角进行更新后的航向角；s表示所述目标车辆在预设采样周期内的行驶距离；
根据公式(3)对所述上一周期的第一航向角进行更新；
φn＝φn-1 detφ(3)；
其中，φn-1表示上一周期的第一航向角；detφ表示基于陀螺仪得到的航向角的变化量；
其中，(xn，yn)和φn即为对所述上一周期的第一坐标和第一航向角进行更新后的坐标和航向角。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：对所述输入输出接口进行检测，其检测步骤包括：
对所述输入输出接口进行扫描，并获取所述输入输出接口的虚拟接口结构；
基于预先训练好的接口训练模型，对所述虚拟接口结构进行深度训练，判断所述虚拟接口结构上是否存在异常结构，
若存在，确定所述异常结构基于所述虚拟接口结构的异常信息，并在所述虚拟接口结构上将所述异常结构进行显著性标注，并输出，其中，异常信息包括：所述异常结构基于所述虚拟接口结构的虚拟位置、虚拟结构大小、虚拟结构形态、虚拟结构异常指数；
否则，输出所述输入输出接口正常信息。
6.基于权利要求1-5任一所述的方法对应的装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于根据航位推算算法，获取目标车辆在上一周期的第一坐标和第一航向角；
第二获取模块，用于基于编码器获取所述目标车辆在预设采样周期内的距离数据，同时基于陀螺仪获取所述目标车辆在预设采样周期内的陀螺仪数据；
中央处理器，用于判断所述第二获取模块获取的所述距离数据是否为零；
若是，判定在所述预设采样周期获取的第二坐标和第二航向角为所述上一周期的第一坐标和第一航向角；
否则，基于预先存储的预设算法，对所述第一坐标和第一航向角进行补偿处理，来更新所述上一周期的第一坐标和第一航向角。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述中央处理器，还用于当获取的所述距离数据不为零时，判断所述编码器获取所述距离数据的第一时间戳是否晚于所述陀螺仪获取所述陀螺仪数据的第二时间戳；
若是，根据预先设定的时间差，对所述陀螺仪数据进行第一补偿处理；
否则，根据预先设定的时间差，对所述距离数据进行第二补偿处理；
所述中央处理器，还用于当补偿处理结束后，根据所述航位推算算法重新计算所述上一周期的第一坐标和第一航向角，并进行更新。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：采样板；
所述采用板，用于采集所述编码器获取的距离数据，并将所述距离数据传输到中央处理器；
其中，所述编码器通过输入输出接口与采样板连接，所述采样板通过第一串口与中央处理器连接，所述陀螺仪通过第二串口与所述中央处理器连接。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述中央处理器，还用于根据公式(1)和(2)对所述上一周期的第一坐标进行更新；
xn＝xn-1 s*sinφn(1)；
yn＝yn-1 s*cosφn(2)；
其中，xn-1表示上一周期的第一坐标的横坐标；yn-1表示上一周期的第一坐标的纵坐标；xn表示基于第一坐标进行更新后的横坐标；yn表示基于第一坐标进行更新后的纵坐标；φn表示基于第一航向角进行更新后的航向角；s表示所述目标车辆在预设采样周期内的行驶距离；
所述中央处理器，还用于根据公式(3)对所述上一周期的第一航向角进行更新；
φn＝φn-1 detφ(3)；
其中，φn-1表示上一周期的第一航向角；detφ表示基于陀螺仪得到的航向角的变化量；
其中，(xn，yn)和φn即为对所述上一周期的第一坐标和第一航向角进行更新后的坐标和航向角。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
扫描模块，用于对所述输入输出接口进行扫描，并获取所述输入输出接口的虚拟接口结构；
训练模块，用于基于预先训练好的接口训练模型，对所述扫描模块获取的所述虚拟接口结构进行深度训练；
所述中央处理器，用于判断所述虚拟接口结构上是否存在异常结构，
若存在，确定所述异常结构基于所述虚拟接口结构的异常信息，并在所述虚拟接口结构上将所述异常结构进行显著性标注，并输出，其中，异常信息包括：所述异常结构基于所述虚拟接口结构的虚拟位置、虚拟结构大小、虚拟结构形态、虚拟结构异常指数；
否则，输出所述输入输出接口正常信息。
技术总结