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用于道路网络辅助GNSS定位的神经增强卡尔曼滤波器

机器学习 2025-07-02 v1 系统与控制 信号处理 系统与控制

摘要

全球导航卫星系统(GNSS)在全球范围内提供关键的定位信息,但在密集的城市环境中,其精度常常受到多径和非视距误差的影响。道路网络数据可用于减少这些误差的影响并提高定位系统的精度。先前使用道路网络数据的工作要么局限于离线应用,要么依赖于灵活性和鲁棒性较差的卡尔曼滤波器(KF)启发式方法。我们转而提出训练一个时间图神经网络(TGNN),将道路网络信息集成到KF中。TGNN被设计用于预测正确的道路段及其相关的不确定性,以用于KF的测量更新步骤。我们使用真实的GNSS数据和开源道路网络验证了我们的方法,观察到在具有挑战性的场景中,与仅使用GNSS的KF相比,定位误差减少了29%。据我们所知,这是第一个联合使用道路网络数据和GNSS测量来确定地球用户位置的基于深度学习的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.00654,
  title  = {Neural Augmented Kalman Filters for Road Network assisted GNSS positioning},
  author = {Hans van Gorp and Davide Belli and Amir Jalalirad and Bence Major},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.00654},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted to ICML 2025 workshop ML4Wireless