一种车辆定位方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请实施例涉及定位技术领域，涉及但不限于一种车辆定位方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在汽车的智能驾驶系统中，卫星定位技术是一个重要的组成部分。卫星定位可以提供车辆的准确的经纬度信息。该经纬度信息是全局信息，不会在其他传感器因为环境而导致输出信息受到影响，使得卫星定位技术输出的经纬度能准确的提供车辆位置信息。

但是，经纬度坐标系是基于地球表面的曲面坐标系，其计算和处理较为复杂，而汽车行驶时的行驶速度和距离等信息都是基于平面坐标系进行计算的。因此，如何通过汽车的经纬度信息实现汽车在平面坐标系上的准确定位是当前亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种车辆定位方法、装置、设备及存储介质，以解决相关技术中汽车的经纬度信息无法计算车辆行驶数据的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供车辆定位方法，所述方法包括：

获取车辆在地球坐标系下的经纬度坐标和初始航向角；

基于所述经纬度坐标和预设误差范围，确定坐标转换基准点；

基于所述坐标转换基准点和坐标转换函数，对所述经纬度坐标进行坐标转换，得到所述车辆在平面坐标系下的平面坐标；

基于所述坐标转换基准点和所述经纬度坐标，对所述车辆的初始航向角进行修正，得到所述车辆的修正航向角；

基于所述平面坐标和所述修正航向角，对所述车辆在所述平面坐标系下进行定位。

根据上述技术手段，通过获取车辆在地球坐标系下的经纬度坐标和初始航向角，并确定坐标转换基准点，基于坐标转换基准点和坐标转换函数，对车辆的经纬度坐标进行坐标转换，得到车辆在平面坐标系下的平面坐标，如此，实现了将地球大地坐标转换为平面坐标，使得车辆能够基于平面坐标实现车辆在行驶过程中的精确定位和行驶数据的计算；其次，基于坐标转换基准点和经纬度坐标，对车辆的初始航向角进行修正，得到车辆的修正航向角，能够修正车辆在坐标转换过程中的偏航问题，提升了车辆定位的准确性。

在一些实施例中，所述基于所述经纬度坐标和预设误差范围，确定坐标转换基准点，包括：以所述经纬度坐标为中心，将处于所述经纬度坐标对应的预设误差范围内的任一点确定为所述坐标转换基准点；所述坐标转换基准点为所述平面坐标系的坐标原点。

根据上述技术手段，在坐标转换投影时，基于车辆的经纬度坐标选择坐标转换的坐标原点，减少了坐标转换后的误差，提升了车辆在平面坐标系上的定位准确度。

在一些实施例中，基于所述坐标转换基准点和坐标转换函数，对所述经纬度坐标进行坐标转换，得到所述车辆在平面坐标系下的平面坐标，包括：基于所述坐标转换基准点，构建所述平面坐标系；基于墨卡托投影函数，对所述经纬度坐标进行坐标转换，得到所述车辆在所述平面坐标系下的所述平面坐标。

根据上述技术手段，基于车辆的经纬度坐标，在经纬度坐标的周围选择了坐标转换的坐标原点，这样在通过墨卡托投影实现坐标转换时，坐标转换更加精确，保证了车辆的经纬度在投影变换过程中的正确性，快速的实现了车辆在行驶过程中的精确定位。

在一些实施例中，所述方法还包括：获取地球参数；对应地，所述基于所述坐标转换基准点和所述经纬度坐标，对所述车辆的初始航向角进行修正，得到所述车辆的修正航向角，包括：基于所述坐标转换基准点、所述经纬度坐标和所述地球参数，确定所述车辆在坐标转换时的航向角变化量；基于所述航向角变化量，对所述初始航向角进行修正，得到所述修正航向角。

在一些实施例中，所述地球参数至少包括地球的长轴半径；所述基于所述坐标转换基准点、所述经纬度坐标和所述地球参数，确定所述车辆的航向角变化量，包括：基于所述长轴半径和扁率计算函数，计算地球的地球扁率；基于所述长轴半径和所述地球扁率，确定地球的第二偏心率；基于所述坐标转换基准点的经度和所述经纬度坐标的经度坐标，确定所述坐标转换基准点与所述经纬度坐标之间的经度差；基于所述经纬度坐标的纬度坐标、所述第二偏心率和所述坐标转换基准点与所述经纬度坐标之间的经度差，计算所述航向角变化量。

在一些实施例中，所述基于所述航向角变化量，对所述初始航向角进行修正，得到所述修正航向角，包括：对所述初始航向角和所述航向角变化量进行加法处理，得到所述修正航向角。

根据上述技术手段，基于坐标转换基准点和经纬度坐标，对车辆的初始航向角进行了修正，得到车辆坐标转换后的修正航向角，这样能够修正车辆在坐标转换过程中的偏航问题，提升了车辆定位的准确性。

在一些实施例中，所述经纬度坐标包括所述车辆行驶过程中的多个经纬度坐标：所述方法还包括：获取所述车辆行驶过程中的多个经纬度坐标对应的多个平面坐标和多个修正航向角；根据所述多个平面坐标和所述多个修正航向角，确定所述车辆行驶过程中的行驶参数。

根据上述技术手段，将车辆的经纬度坐标转换为平面坐标之后，能够简化车辆行驶数据的计算过程，且由于经纬度坐标不会因为车辆的行驶环境发生变化而出现误差，因此，能够实现更精确的定位。

本申请实施例再提供一种车辆定位装置，所述装置包括：获取模块，用于获取车辆在地球坐标系下的经纬度坐标和初始航向角；确定模块，用于基于所述经纬度坐标和预设误差范围，确定坐标转换基准点；坐标转换模块，用于基于所述坐标转换基准点和坐标转换函数，对所述经纬度坐标进行坐标转换，得到所述车辆在平面坐标系下的平面坐标；修正模块，用于基于所述坐标转换基准点和所述经纬度坐标，对所述车辆的初始航向角进行修正，得到所述车辆的修正航向角；定位模块，用于基于所述平面坐标和所述修正航向角，对所述车辆在所述平面坐标系下进行定位。

根据上述技术手段，通过获取车辆在地球坐标系下的经纬度坐标和初始航向角，并确定坐标转换基准点，基于坐标转换基准点和坐标转换函数，对车辆的经纬度坐标进行坐标转换，得到车辆在平面坐标系下的平面坐标，如此，实现了将地球大地坐标转换为平面坐标，使得车辆能够基于平面坐标实现车辆在行驶过程中的精确定位和行驶数据的计算；其次，基于坐标转换基准点和经纬度坐标，对车辆的初始航向角进行修正，得到车辆的修正航向角，能够修正车辆在坐标转换过程中的偏航问题，提升了车辆定位的准确性。

本申请实施例再提供一种车辆定位设备，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的车辆定位方法。

本申请实施例再提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，用于引起处理器执行所述可执行指令时，实现上述的车辆定位方法。

本申请的有益效果：

(1)实现了将地球大地坐标转换为平面坐标，能够基于平面坐标实现车辆在行驶过程中的精确定位和行驶数据的计算；

(2)基于坐标转换基准点和经纬度坐标，对车辆的初始航向角进行修正，得到车辆的修正航向角，能够修正车辆在坐标转换过程中的偏航问题，提升了车辆定位的准确性；

(3)基于车辆的经纬度坐标，在经纬度坐标的周围选择了坐标转换的坐标原点，这样在通过墨卡托投影实现坐标转换时，坐标转换更加精确，保证了车辆的经纬度在投影变换过程中的正确性，快速的实现了车辆在行驶过程中的精确定位；

(4)将车辆的经纬度坐标转换为平面坐标，能够简化车辆行驶数据的计算过程，且由于经纬度坐标不会因为车辆的行驶环境发生变化而出现误差，因此，使用经纬度坐标转换后的平面坐标更加准确，能够实现车辆更精确的定位。

附图说明

图1是本申请实施例提供的车辆定位系统的一个可选的架构示意图；

图2是本申请实施例提供的车辆定位设备的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的车辆定位方法的一个可选的流程示意图；

图4是本申请实施例提供的车辆定位方法的一个可选的流程示意图；

图5是本申请实施例提供的车辆定位方法的一个可选的流程示意图；

图6是本申请实施例提供的坐标转换方法的一个可选的流程示意图；

图7是本申请实施例提供的一种车辆定位装置示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。除非另有定义，本申请实施例所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请实施例所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

相关技术中，车辆在行驶过程中基于摄像头和雷达等传感器对车辆进行定位，但是传感器定位的精度会受到环境影响，导致定位不准。而通过经纬度对车辆进行定位也存在难点，由于经纬度坐标系是基于地球表面的曲面坐标系，通过曲面坐标系计算和处理汽车的行驶数据较为复杂，平面坐标系(如笛卡尔坐标系)可以简化数据处理和计算。在平面坐标系中，距离、角度和速度等物理量的计算更加直观和方便。因此，需要一种将车辆经纬度转换为平面坐标的方法，基于平面坐标来对车辆进行定位和行驶数据的计算。

基于相关技术中存在的问题，本申请实施例提供一种车辆定位方法，第一方面，获取车辆在地球坐标系下的经纬度坐标和初始航向角，并确定坐标转换基准点，基于坐标转换基准点和坐标转换函数，对车辆的经纬度坐标进行坐标转换，得到车辆在平面坐标系下的平面坐标，如此，本申请实施例实现了将地球大地坐标转换为平面坐标，使得车辆能够基于平面坐标实现车辆在行驶过程中的精确定位和行驶数据的计算；第二方面，基于坐标转换基准点和经纬度坐标，对车辆的初始航向角进行修正，得到车辆的修正航向角，能够修正车辆在坐标转换过程中的偏航问题，提升了车辆定位的准确性。

本申请实施例提供一个车辆定位系统，参见图1，图1是本申请实施例提供的车辆定位系统的一个可选的架构示意图，车辆定位系统10中至少包括车辆100、网络200和服务器300，其中，服务器300可以构成本申请实施例的车辆定位设备。车辆100通过网络200连接服务器300，网络200可以是广域网或者局域网，又或者是二者的组合。在进行车辆定位时，服务器300获取车辆100在地球坐标系下的经纬度坐标和初始航向角，经纬度坐标可以是车辆基于卫星定位技术获取的，服务器300基于经纬度坐标和预设误差范围，确定坐标转换基准点，再基于坐标转换基准点和坐标转换函数，对经纬度坐标进行坐标转换，得到车辆在平面坐标系下的平面坐标，基于坐标转换基准点和经纬度坐标，对车辆的初始航向角进行修正，得到车辆的修正航向角，并基于平面坐标和修正航向角，对车辆在平面坐标系下进行定位，服务器300可以将车辆100的平面坐标和修正航向角基于网络200发送给车辆100，车辆100的显示界面可以显示车辆在平面坐标系下的定位和修正航向角。

下面说明本申请实施例的车辆定位方法的示例性应用，本申请实施例提供的车辆定位设备可以位于车辆上，也可以实施为云端服务器。在一种实现方式中，服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(CDN，Content Delivery Network)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。终端以及服务器可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请实施例中不做限制。下面，将说明车辆定位设备为服务器时的示例性应用。

这里需要说明的是，云技术(Cloud technology)是指在广域网或局域网内将硬件、软件、网络等系列资源统一起来，实现数据的计算、储存、处理和共享的一种托管技术。云技术基于云计算商业模式应用的网络技术、信息技术、整合技术、管理平台技术、应用技术等的总称，可以组成资源池，按需所用，灵活便利。云计算技术将变成重要支撑。技术网络系统的后台服务需要大量的计算、存储资源，如视频网站、图片类网站和更多的门户网站。伴随着互联网行业的高度发展和应用，将来每个物品都有可能存在自己的识别标志，都需要传输到后台系统进行逻辑处理，不同程度级别的数据将会分开处理，各类行业数据皆需要强大的系统后盾支撑，只能通过云计算来实现。

图2是本申请实施例提供的车辆定位设备的结构示意图，图2所示的车辆定位设备包括：至少一个处理器210、存储器250、至少一个网络接口220和用户接口230。车辆定位设备中的各个组件通过总线系统240耦合在一起。可理解，总线系统240用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统240除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图2中将各种总线都标为总线系统240。

处理器210可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力，例如通用处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其中，通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。

用户接口230包括使得能够呈现媒体内容的一个或多个输出装置231，以及一个或多个输入装置232。

存储器250可以是可移除的，不可移除的或其组合。示例性的硬件设备包括固态存储器，硬盘驱动器，光盘驱动器等。存储器250可选地包括在物理位置上远离处理器210的一个或多个存储设备。存储器250包括易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)，易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)。本申请实施例描述的存储器250旨在包括任意适合类型的存储器。在一些实施例中，存储器250能够存储数据以支持各种操作，这些数据的示例包括程序、模块和数据结构或者其子集或超集，下面示例性说明。

操作系统251，包括用于处理各种基本系统服务和执行硬件相关任务的系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。

网络通信模块252，用于经由一个或多个(有线或无线)网络接口220到达其他计算设备，示例性的网络接口220包括：蓝牙、无线相容性认证(WiFi)、和通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)等。

输入处理模块253，用于对一个或多个来自一个或多个输入装置232之一的一个或多个用户输入或互动进行检测以及翻译所检测的输入或互动。

在一些实施例中，本申请实施例提供的装置可采用软件方式实现，图2示出了存储在存储器250中的一种车辆定位装置254，该车辆定位装置254可以是车辆定位设备中的车辆定位装置，其可以是程序和插件等形式的软件，包括以下软件模块：获取模块2541、确定模块2542、坐标转换模块2543、修正模块2544和定位模块2545，这些模块是逻辑上的，因此根据所实现的功能可以进行任意的组合或进一步拆分。将在下文中说明各个模块的功能。

在另一些实施例中，本申请实施例提供的装置可以采用硬件方式实现，作为示例，本申请实施例提供的装置可以是采用硬件译码处理器形式的处理器，其被编程以执行本申请实施例提供的车辆定位方法，例如，硬件译码处理器形式的处理器可以采用一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，ComplexProgrammable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable GateArray)或其他电子元件。

本申请各实施例提供的车辆定位方法可以由车辆定位设备来执行，其中，该车辆定位设备可以是任意一种具备定位数据处理功能的车机设备，或者也可以是服务器，即本申请各实施例的车辆定位方法可以通过车机设备来执行，也可以通过服务器来执行，或者还可以通过车机设备与服务器进行交互来执行。

参见图3，图3是本申请实施例提供的车辆定位方法的一个可选的流程示意图，下面将结合图3示出的步骤进行说明，需要说明的是，图3中的车辆定位方法是通过服务器作为执行主体为例来说明的。

步骤S301、获取车辆在地球坐标系下的经纬度坐标和初始航向角。

在一些实施例中，可以是通过卫星定位技术获取车辆在地球坐标系下的经纬度坐标，例如，基于卫星定位技术获取当前车辆的经纬度坐标为(108，34)，经纬度坐标的单位为度。初始航向角为车辆在地球坐标系下，车辆前进方向与车辆的纵向轴之间的角度差。

本申请实施例提供的车辆定位方法可以应用在车辆行驶过程中，因此，可以周期性的获取车辆行驶过程中的多个经纬度坐标和每个经纬度坐标下的初始航向角。

步骤S302、基于所述经纬度坐标和预设误差范围，确定坐标转换基准点。

在一些实施例中，为了保证经纬度坐标在投影变换过程中的正确性，可以采用角度不变的正形投影来实现地球坐标向平面坐标的变换。但是，基于正形投影的原理，通过正形投影对地球经纬度进行坐标变换时，以赤道为平面坐标系的横坐标轴，子午中央线为平面坐标系的纵轴进行坐标转换，此时，只有位于赤道周围的纬度区域内的转换结果非常精确，远离赤道的纬度上的位置坐标转换后有较大的的误差。因此，本申请在进行坐标转换时，可以在车辆当前的经纬度坐标附近(即预设误差范围内)确定一个点作为坐标转换时平面坐标系的坐标原点(即坐标转换基准点)，以使得本申请转换后的平面坐标准确，误差小，基于该平面坐标能够实现车辆的精确定位。

在一些实施例中，预设误差范围可以是指与所述车辆的经纬度坐标处于同一经区，且与车辆的纬度坐标相差3度(°)的区域。

本申请实施例可以以经纬度坐标为中心，将处于经纬度坐标对应的预设误差范围内的任一点确定为坐标转换基准点，将坐标转换基准点作为平面坐标系的坐标原点，实现坐标转换。

本申请实施例在坐标转换投影时，基于车辆的经纬度坐标选择坐标转换的坐标原点，减少了坐标转换后的误差，提升了车辆在平面坐标系上的定位准确度。

步骤S303、基于所述坐标转换基准点和坐标转换函数，对所述经纬度坐标进行坐标转换，得到所述车辆在平面坐标系下的平面坐标。

在一些实施例中，可以通过投影来实现经纬度坐标与平面坐标之间的坐标转换，例如，正形投影、等角投影和等积投影等投影方式。不同的投影方式对应不同的坐标转换函数，通过坐标转换函数将车辆的经纬度坐标转换为平面坐标。

在一些实施例中，墨卡托投影是一种地图投影方法，在将经纬网格投影到平面时，能够保持等角度和等面积的投影。在获取到车辆的经纬度坐标后，首先，基于经度坐标和地球半径确定车辆在平面坐标系下的X坐标；其次，将纬度值转换为弧度值，根据弧度值和地球半径确定车辆在平面坐标系下的Y坐标，从而得到车辆在平面坐标系下的平面坐标。

在一些实施例中，平面坐标的单位为米。

步骤S304、基于所述坐标转换基准点和所述经纬度坐标，对所述车辆的初始航向角进行修正，得到所述车辆的修正航向角。

在一些实施例中，由于从地球坐标向平面坐标投影的过程中，会造成偏航的问题，即会造成车辆的航向角发生偏移，为了使平面坐标定位更加准确，需要对车辆转换到平面坐标系后的航向角进行修正，这样，在自动驾驶领域，能够更加准确的规划车辆在平面坐标系上的行驶路线。

在一些实施例中，可以通过车辆的经纬度坐标，通过航向角修正公式对确定车辆行驶在该经纬度坐标时的航向角修正量，即由于正形投影导致的航向角变化量。通过该航向角变化量，对初始航向角进行修正，得到车辆在该经纬度坐标下的修正航向角。

在一些实施例中，通过航向角变化量，对初始航向角进行修正可以是指对航向角变化量和出时航向角进行加法、减法或其他操作，以得到修正航向角。

步骤S305、基于所述平面坐标和所述修正航向角，对所述车辆在所述平面坐标系下进行定位。

在本申请实施例中，在坐标转换之后，得到车辆在该经纬度对应的平面坐标和修正航向角之后，可以实时的将平面坐标和修正航向角更新至车辆的显示界面上，以供驾驶员确定车辆的精确定位。

本申请实施例通过获取车辆在地球坐标系下的经纬度坐标和初始航向角，并确定坐标转换基准点，基于坐标转换基准点和坐标转换函数，对车辆的经纬度坐标进行坐标转换，得到车辆在平面坐标系下的平面坐标，如此，实现了将地球大地坐标转换为平面坐标，使得车辆能够基于平面坐标实现车辆在行驶过程中的精确定位和行驶数据的计算；其次，基于坐标转换基准点和经纬度坐标，对车辆的初始航向角进行修正，得到车辆的修正航向角，能够修正车辆在坐标转换过程中的偏航问题，提升了车辆定位的准确性。

在一些实施例中，为了保证经纬度坐标在投影变换过程中的正确性，本申请实施例可以采用投影过程中角度不变的正形投影来实现。但是，通过正形投影对地球经纬度进行坐标变换时，只有赤道周围纬度区域中的坐标转换非常精确，远离赤道的位置坐标转换结果相差较大，因此，本申请实施例可以在车辆当前的经纬度坐标附近(即预设误差范围内)确定一个点作为坐标转换时平面坐标系的坐标原点，以该坐标原点为基准点进行坐标转换能够使得本申请转换后的平面坐标更加准确。

在一些实施例中，正形投影可以具有多种转换方式，例如高斯-克吕格投影、墨卡托投影和兰勃特投影等多种投影方式，这些投影方式均可以实现本申请实施例的车辆定位方法。

请参见图4，图4是本申请实施例提供的车辆定位方法的一个可选的流程示意图，本申请实施例提供的车辆定位方法中，步骤S303可以通过步骤S401至步骤S402实现。

步骤S401、基于所述坐标转换基准点，构建所述平面坐标系。

在一些实施例中，可以以使用坐标转换基准点经纬度的经度线的投影为纵坐标轴，以坐标转换基准点的纬度线的投影为横坐标轴，这样形成了高斯平面直角坐标系，即平面坐标系。

步骤S402、基于墨卡托投影函数，对所述经纬度坐标进行坐标转换，得到所述车辆在所述平面坐标系下的所述平面坐标。

本申请实施例基于墨卡托投影函数，对车辆的经纬度坐标进行坐标转换可以通过以下步骤实现：

首先，将车辆的经纬度坐标确定为(lon，lat)，基于公式(1)将车辆的纬度值转换为弧度值lat_rad：

其次，通过公式(2)计算车辆的经度坐标转换后对应的平面坐标的X坐标。

其中，r为地球半径。

最后，通过公式(3)计算经纬度坐标转换后的平面坐标的Y坐标。

y＝(log(tan(lat_rad+π/4))-log(tan(lat_rad)))*r/2(3)；

基于上述计算得到的X和Y坐标，可以得到经纬度坐标(lon，lat)转换后的平面坐标(x，y)，其中，平面坐标中x和y值的单位是米。

本申请实施例不局限于上述坐标转换的计算公式，可以基于任意合理的坐标转换函数实现本申请实施例中的坐标转换。

这里，本申请实施例基于车辆的经纬度坐标，在经纬度坐标的周围选择了坐标转换的坐标原点，这样在通过墨卡托投影实现坐标转换时，坐标转换更加精确，保证了车辆的经纬度在投影变换过程中的正确性，快速的实现了车辆在行驶过程中的精确定位。

在一些实施例中，在计算车辆的修正航向角时，需要地球的半径等参数，因此，在计算车辆的修正航向角之前，需要获取地球参数。请参见图5，图5是本申请实施例提供的车辆定位方法的一个可选的流程示意图，本申请实施例提供的车辆定位方法中的步骤S304可以通过步骤S501至步骤S502实现：

步骤S501、基于所述坐标转换基准点、所述经纬度坐标和所述地球参数，确定所述车辆在坐标转换时的航向角变化量。

在一些实施例中，由弧面坐标系转换为平面坐标系时，会导致车辆的航向角发生变化，因此，为了使车辆在行驶过程中的平面定位更加准确，需要对车辆的航向角变化量进行计算，以使得车辆的位置投影到平面坐标系后，通过正确的航向角可以对车辆的行驶路径进行规划。

在一些实施例中，地球参数至少包括地球的长轴半径。步骤S501可以通过步骤S5011至步骤S5014来实现：

步骤S5011、基于所述长轴半径和扁率计算函数，计算地球的地球扁率。

在一些实施例中，获取地球长轴半径a和地球扁率倒数flattening，通过公式(4)计算地球扁率b：

b＝a*(1-1/flattening)(4)；

步骤S5012、基于所述长轴半径和所述地球扁率，确定地球的第二偏心率。

在一些实施例中，通过公式(5)计算地球的第二偏心率ee：

ee

步骤S5013、基于所述坐标转换基准点的经度和所述经纬度坐标的经度坐标，确定所述坐标转换基准点与所述经纬度坐标之间的经度差。

在一些实施例中，对坐标转换基准点的经度和经纬度坐标的经度坐标进行求差计算，得到坐标转换基准点与经纬度坐标之间的经度差l。

步骤S5014、基于所述经纬度坐标的纬度坐标、所述第二偏心率和所述坐标转换基准点与所述经纬度坐标之间的经度差，计算所述航向角变化量。

在本申请实施例中，可以通过公式(5)计算出车辆的航向角变化量gamma。

其中，l为坐标转换基准点与经纬度坐标之间的经度差；车辆的经纬度坐标为(lon，lat)；ee

步骤S502、基于所述航向角变化量，对所述初始航向角进行修正，得到所述修正航向角。

在本申请实施例中，在确定了车辆的航向角变化量之后，可以基于航向角变化量对初始航向角进行修正，例如，可以是对初始航向角和航向角变化量进行加法处理，得到所述修正航向角。

本申请实施例中，基于坐标转换基准点和经纬度坐标，对车辆的初始航向角进行了修正，得到车辆坐标转换后的修正航向角，这样能够修正车辆在坐标转换过程中的偏航问题，提升了车辆定位的准确性。

在一些实施例中，经纬度坐标包括车辆行驶过程中的多个经纬度坐标。对多个经纬度坐标进行坐标变换之后，可以根据转换后的平面坐标计算车辆行驶过程中的速度、加速度和行驶距离等参数。本申请实施例提供的车辆定位方法还可以包括步骤S1至步骤S2：

步骤S1、获取所述车辆行驶过程中的多个经纬度坐标对应的多个平面坐标和多个修正航向角。

在一些实施例中，可以获取车辆行驶过程中的经纬度坐标，并通过本申请实施例提供的定位方法对多个经纬度坐标进行坐标转换和航向角修正，得到多个经纬度坐标对应的多个平面坐标和多个修正航向角。

步骤S2、根据所述多个平面坐标和所述多个修正航向角，确定所述车辆行驶过程中的行驶参数。

在本申请实施例中，多个平面坐标可以包括车辆行驶的目的地坐标，在得到车辆的修正航向角之后，可以基于车辆当前的航向角和目的地坐标，规划车辆的行驶路径。还可以获取车辆行驶过程中的多个平面坐标，根据平面坐标计算车辆行驶过程中的速度、加速度和已行驶距离等行驶参数。

本申请实施例将车辆的经纬度坐标转换为平面坐标之后，能够简化车辆行驶数据的计算过程，且由于经纬度坐标不会因为车辆的行驶环境发生变化而出现误差，因此，能够实现更精确的定位。

本申请实施例再提供一种车辆定位方法在实际场景中的应用。

相关技术中，经纬度坐标系是基于地球表面的曲面坐标系，通过经纬度坐标计算和处理车辆的行驶数据较为复杂。而平面坐标系(如笛卡尔坐标系)使用直角坐标系表示，可以简化数据处理和计算的过程，使得距离、角度和速度等物理量的计算更加直观和方便。

基于上述问题，本申请实施例提供一种坐标转换方法(即前述车辆定位方法)，本申请实施例提供的方法考虑了正形投影过程中造成的偏航问题，同时增加了相关校验功能，以提升转化的简易性、正确性和可靠性。

首先，本申请实施例可以选择离车辆较近的一个经纬度坐标点，校验该坐标点为有效值后，将该点作为之后转换其他经纬度的坐标原点(即平面坐标系的原点)。该坐标值的有效性表现在该点的经纬度与当前车辆所在位置的经纬度相差在3°以内，且该点与车辆处于同一个半球和经区。

其次，可以构建转换模块A，该模块A包含上述选择的经纬度坐标原点，以及将其他经纬度坐标点转换为平面坐标的函数(例如墨卡托投影函数)。该函数使用正形投影方式，将曲面上的坐标点在保持各个点相对方向不变的基础上，转换为平面坐标。本申请实施例保证所有需要转换的经纬度都使用的是同一个坐标原点(即上述选择的经纬度坐标原点)进行转换。

最后，由于正形投影导致车辆航向角会发生变化，因此需要在将经纬度坐标转换后，根据车辆经纬度计算车辆当前位置的航向角变化量，使用该航向角变化量补偿车辆航向角，得到修正航向角。为此，本申请实施例设计了校验模块B。通过转换模块A和校验模块B，最终可得到车辆当前位置的平面坐标以及对应航向角，大大简化了后端使用车辆坐标的难度。

在本申请实施例中，转换模块A具备全局的通用性，该模块可以在任何坐标转换过程中被使用。正形投影的使用简化了坐标简化了坐标转化过程的复杂程度，使得整个车辆定位过程的实现更为明晰和简单；校验模块B主要是给出对应的经纬度坐标因正形投影造成的误差的角度修正量，校验模块B的存在确保了模块A在简易投影操作下还能确保正确性。

图6是本申请实施例提供的坐标转换方法的一个可选的流程示意图，如图6所示，本申请实施例提供的坐标转换方可以通过步骤S601至步骤S604实现：

步骤S601、基于车辆初始经纬度，设置投影坐标原点。

在获取到车辆初始位置的车辆初始经纬度(即经纬度坐标)后，设置投影坐标原点(即坐标转换基准点)，再对该投影坐标原点的经纬度进行校验，判断该经纬度是否有效。校验是因为卫星定位设备启动时需要一段时间用于搜寻周围天空中的卫星信号，以及结算车辆当前位置的具体经纬度，因此，在获取车辆经纬度之后，需要判断数值是否有效，以避免在卫星定位设备在未正确启动时输出了经纬度，使得车辆定位时使用了错误的车辆位置经纬度，导致定位出现误差。

本申请实施例可以构造一个用于坐标转换的转换模块A，该模块包含投影坐标原点，该投影坐标原点在平面坐标系中的坐标为(0，0)。转换模块A还包括布尔型标志位，用于标志该转换模块A已经包含一个有效的坐标原点，不需要再使用其他经纬度坐标作为原点。这里，布尔型标志位相当于是坐标转换过程中转换模块A的一个属性，就相当于给转换模块A一个赋值，用于标识坐标转换时已经有坐标原点了。

同时，该模块A还应包含下列函数功能：初始化函数功能和坐标转换函数。初始化函数用于设置用来转换的原点坐标，同时在该函数在将初始经纬度设置完毕后，将布尔型标志位进行改变，以避免该原点坐标被错误的数据更新。坐标转化函数用于从大地坐标转化到局部平面坐标，以方便计算。坐标转化函数使用待转换的经纬度坐标，将待转换的经纬度坐标转换为平面坐标。

步骤S602、获取坐标转换参数，构造坐标转换类。

在一些实施例中，坐标转换参数可以是常用的地球参数，比如说长半轴、短半轴、半径、第二偏心率等参数，基于这些参数，构造一个用于坐标转换的坐标转换类。

步骤S603、基于投影坐标原点和坐标转换类，将车辆初始经纬度坐标转换为平面坐标。

本申请实施例在进行坐标转换时，使用投影坐标原点的经纬度的经度线的投影为纵坐标轴，以坐标原点的纬度线的投影为横坐标轴，这样形成了高斯平面直角坐标系(即投影坐标原点也是平面直角坐标系的坐标原点)。再使用正形投影计算方式，计算每一个经纬度坐标在该高斯平面直角坐标系中的平面坐标，转换后的坐标单位为米。

步骤S604、基于车辆初始经纬度坐标和投影坐标原点，计算车辆的航向角修正量。

此时，为保证转换后平面坐标的正确性，本申请提供了对应的校验项模块B。校验项模块B利用车辆的经纬度坐标，给出对应的经纬度坐标的角度修正量，并基于当前车辆位置的经纬度值与投影坐标原点的位置，计算车辆当前位置下，由于正形投影导致的车辆行进方向与北向的夹角变化量，最终得到航向角修正量。

本申请实施例提供的地球大地坐标转换为平面局部坐标的方法，能保证在投影变换过程中传感数据的简易性和正确性，实现车辆在行驶过程中的精确定位；同时，到局部坐标的准确变换也利于多次采集数据的正确性验证，利于地图数据的采集和生成。

基于上述实施例，本申请实施例提供一种车辆定位装置，车辆定位装置应用于数据服务平台，图7是本申请实施例提供的一种车辆定位装置示意图，如图7所示，所述车辆定位装置70包括获取模块701、确定模块702、坐标转换模块703、修正模块704和定位模块705。

其中，获取模块701，用于获取车辆在地球坐标系下的经纬度坐标和初始航向角；确定模块702，用于基于所述经纬度坐标和预设误差范围，确定坐标转换基准点；坐标转换模块703，用于基于所述坐标转换基准点和坐标转换函数，对所述经纬度坐标进行坐标转换，得到所述车辆在平面坐标系下的平面坐标；修正模块704，用于基于所述坐标转换基准点和所述经纬度坐标，对所述车辆的初始航向角进行修正，得到所述车辆的修正航向角；定位模块705，用于基于所述平面坐标和所述修正航向角，对所述车辆在所述平面坐标系下进行定位。

在一些实施例中，确定模块702还用于以所述经纬度坐标为中心，将处于所述经纬度坐标对应的预设误差范围内的任一点确定为所述坐标转换基准点；所述坐标转换基准点为所述平面坐标系的坐标原点。

在一些实施例中，坐标转换模块703还用于基于所述坐标转换基准点，构建所述平面坐标系；

基于墨卡托投影函数，对所述经纬度坐标进行坐标转换，得到所述车辆在所述平面坐标系下的所述平面坐标。

在一些实施例中，所述装置还包括：第一获取模块，用于获取地球参数；

对应地，修正模块704还用于基于所述坐标转换基准点、所述经纬度坐标和所述地球参数，确定所述车辆在坐标转换时的航向角变化量；基于所述航向角变化量，对所述初始航向角进行修正，得到所述修正航向角。

在一些实施例中，所述地球参数至少包括地球的长轴半径；修正模块704还用于基于所述长轴半径和扁率计算函数，计算地球的地球扁率；基于所述长轴半径和所述地球扁率，确定地球的第二偏心率；基于所述坐标转换基准点的经度和所述经纬度坐标的经度坐标，确定所述坐标转换基准点与所述经纬度坐标之间的经度差；基于所述经纬度坐标的纬度坐标、所述第二偏心率和所述坐标转换基准点与所述经纬度坐标之间的经度差，计算所述航向角变化量。

在一些实施例中，修正模块704还用于对所述初始航向角和所述航向角变化量进行加法处理，得到所述修正航向角。

在一些实施例中，所述经纬度坐标包括所述车辆行驶过程中的多个经纬度坐标；所述装置还包括：第二获取模块，用于获取所述车辆行驶过程中的多个经纬度坐标对应的多个平面坐标和多个修正航向角；第一确定模块，用于根据所述多个平面坐标和所述多个修正航向角，确定所述车辆行驶过程中的行驶参数。

需要说明的是，本申请实施例装置的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本装置实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。

若本申请技术方案涉及个人信息，应用本申请技术方案的产品在处理个人信息前，已明确告知个人信息处理规则，并取得个人自主同意。若本申请技术方案涉及敏感个人信息，应用本申请技术方案的产品在处理敏感个人信息前，已取得个人单独同意，并且同时满足“明示同意”的要求。例如，在摄像头等个人信息采集装置处，设置明确显著的标识告知已进入个人信息采集范围，将会对个人信息进行采集，若个人自愿进入采集范围即视为同意对其个人信息进行采集；或者在个人信息处理的装置上，利用明显的标识/信息告知个人信息处理规则的情况下，通过弹窗信息或请个人自行上传其个人信息等方式获得个人授权；其中，个人信息处理规则可包括个人信息处理者、个人信息处理目的、处理方式、处理的个人信息种类等信息。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括可执行指令，该可执行指令是一种计算机指令；该可执行指令存储在计算机可读存储介质中。当车辆定位设备的处理器从计算机可读存储介质读取该可执行指令，处理器执行该可执行指令时，使得该车辆定位设备执行本申请实施例上述的方法。

本申请实施例提供一种存储有可执行指令的存储介质，其中存储有可执行指令，当可执行指令被处理器执行时，将引起处理器执行本申请实施例提供的方法。

在一些实施例中，可执行指令可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式，按任意形式的编程语言(包括编译或解释语言，或者声明性或过程性语言)来编写，并且其可按任意形式部署，包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其它单元。

作为示例，可执行指令可以但不一定对应于文件系统中的文件，可以可被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分，例如，存储在超文本标记语言(HTML，Hyper TextMarkup Language)文档中的一个或多个脚本中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者，存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。作为示例，可执行指令可被部署为在一个电子设备上执行，或者在位于一个地点的多个电子设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个电子设备上执行。

这里需要指出的是：以上存储介质的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请存储介质和设备实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本申请的实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本申请的保护范围之内。