[發(fā)明專利]一種基于廣義似然比統(tǒng)計曲線幾何變換的零速檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810353728.0
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108680184B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉錫祥;汪宋兵;黃榮;王啟明
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C21/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 饒欣

1.一種基于廣義似然比統(tǒng)計曲線幾何變換的零速檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：利用集成在慣性測量單元中的陀螺儀和加速度計輸出的測量值構(gòu)建廣義似然比統(tǒng)計曲線，具體如下：

設(shè)慣性測量單元輸出的測量值為：

式中為IMU在k時刻輸出的加速度計的3維測量數(shù)據(jù)，為IMU在k時刻輸出的陀螺儀的3維測量數(shù)據(jù)；

通過式(2)獲得廣義似然比統(tǒng)計曲線T(n)：

式中Ω_n為IMU測量時間序列的窗口，是加速度計的觀測噪聲方差，是陀螺儀的觀測噪聲方差，是在窗口Ω_n內(nèi)加速度計數(shù)據(jù)的平均值，N表示窗口長度，g是重力加速度；

S2：通過信號的平移方法求取可能的零速區(qū)間，具體如下：

S2.1：通過式(3)對廣義似然比統(tǒng)計曲線T(n)進行平移變換，獲得平移變換之后的廣義似然比統(tǒng)計曲線T_{mov_u}(n)：

T_{mov_u}(n)＝T(n-m)+ΔY (3)

式中m為右移采樣點數(shù)，ΔY為上移大小值；

S2.2：ΔY通過下面方法確定：

利用一個大小為N₁的窗口截取當前時刻T_c到前一時刻T_c-N₁區(qū)間，利用一滑動閾值Th從0開始，不斷增大，直至Th＝ΔY，此時Th-T(n)＞0的所有區(qū)間大小為N₂，N₁與N₂滿足下式：

N₂/N₁＝35％ (4)

S2.3：滿足下式的區(qū)間就是可能的零速區(qū)間：

T_{mov_u}(n)＞T(n) (5)；

S3：對廣義似然比統(tǒng)計曲線進行幾何變換，具體如下：

通過式(6)對廣義似然比統(tǒng)計曲線進行幾何變換：

T_{rev_u}(n)＝-T(n)+ΔY (6)

式中T_{rev_u}(n)為幾何變換之后的廣義似然比統(tǒng)計曲線，T(n)為廣義似然比統(tǒng)計曲線，ΔY為上移大小值；

S4：通過幾何變換之后的廣義似然比統(tǒng)計曲線之間的差值剔除偽零速區(qū)間，具體如下：

通過式(7)判斷零速區(qū)間與非零速區(qū)間，從而剔除偽零速區(qū)間：

式中L為幾何變換之后的廣義似然比統(tǒng)計曲線T_{rev_u}(n)與廣義似然比統(tǒng)計曲線T(n)之間差值的絕對值，L₁為幾何變換之后的廣義似然比統(tǒng)計曲線T_{rev_u}(n)與平移變換之后的廣義似然比統(tǒng)計曲線T_{mov_u}(n)之間差值的絕對值；zero_flag為零速標志位，zero_flag為1時表示零速，zero_flag為0時表示非零速；L-L₁根據(jù)式(8)得到；

L-L₁＝-4T(n)+ΔY-|Km| (8)

式中ΔY為上移大小值，m為右移采樣點數(shù)，K為曲線的斜率值；

S5：通過幾何變換之后的廣義似然比統(tǒng)計曲線之間的對稱關(guān)系剔除零速區(qū)間內(nèi)的非零速邊緣點，具體如下：

通過式(9)將非零速邊緣點剔除：

式中zero_flag為零速標志位，zero_flag為1時表示零速，zero_flag為0時表示非零速；L為幾何變換之后的廣義似然比統(tǒng)計曲線T_{rev_u}(n)與廣義似然比統(tǒng)計曲線T(n)之間差值的絕對值，如式(10)所示；0.9≤λ≤0.95；ΔY為上移大小值；

L＝|T_{rev_u}(n)-T(n)|

＝|(-T(n)+ΔY)-(T(n))|

＝|-2T(n)+ΔY| (10)。