[發明專利]里程計標度誤差標定方法、系統及計算機存儲介質

有效

• 申請號: 202011120011.5
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112284415B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 李慧鵬;潘雄;王已熏;邵振華
• 申請（專利權）人: 株洲菲斯羅克光電科技股份有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 鄧宇

本發明涉及計量技術領域，公開一種里程計標度誤差標定方法、系統及計算機存儲介質，以實現高精度的導航。本發明方法包括：通過慣導和RTK組合獲得基準軌跡；通過里程計計算載車水平軌跡；對比基準軌跡和水平軌跡，估算出所述里程計的標度誤差。

技術領域

本發明涉及計量技術領域，尤其涉及一種里程計標度誤差標定方法、系統及計算機存儲介質。

背景技術

在自動駕駛車輛上，往往使用慣導與里程計組合來提供更高的導航精度，避免純慣導誤差隨時間的增長。里程計通過輸出位置增量信息，利用航位推算算法可實現完全自主導航，但是里程計本身受車輛輪胎磨損度、輪胎氣壓以及車輛載荷等因素影響，會導致標度誤差發生變化，影響組合導航的精度，因此需要對里程計的標度誤差進行標定。

傳統標定方法主要分為零速修正、軌跡相似性校正以及GPS輔助標定。零速修正是利用慣導作為位置基準，采用經過零速修正的慣導信息來標定里程計標度因數。但是這種方法需要周期性的停車來實現校準，使用不方便，不能滿足實際應用的需求；軌跡相似性標定方法是利用高精度基準軌跡來對比里程計的軌跡從而實現標度因數誤差的標定，該方法精度較好，但難點在于高精度基準軌跡的獲取；GPS輔助標定是利用GPS提供的精度很高的位置信息作為參考，但是受限于不可依賴性，在GPS信號很弱或者沒有的地方標定效果不是很好。

發明內容

本發明主要目的在于公開一種里程計標度誤差標定方法、系統及計算機存儲介質，以實現高精度的導航。

為達上述目的，本發明公開一種里程計標度誤差標定方法，包括：

通過慣導和RTK(Real-time kinematic，載波相位差分技術)組合獲得基準軌跡；

通過里程計計算載車水平軌跡；

對比基準軌跡和水平軌跡，估算出所述里程計的標度誤差。

優選地，所述基準軌跡的求解過程包括：

定義慣導載體橫滾軸為y_b軸，指向慣導正前方，俯仰軸為x_b軸，指向慣導右方，航向軸為z_b軸，沿重力方向指向朝天，x_b、y_b、z_b三個軸符合右手坐標系，將x_b、y_b、z_b記為b系；

定義導航坐標系x_n軸指向東，y_n軸指向北，z_n軸指向朝天，將x_n、y_n、z_n記為n系；

里程儀測量坐標系是一個與車體固聯的“右-前-上”右手直角坐標系并記為m系，oy_m軸在和載車車輪相接觸的地平面內，并且指向車體的正前方；oz_m軸垂直于地平面向上為正；ox_m軸指向右方；

選取系統狀態參數，將狀態量記為：

δr為慣導位置誤差，δv為慣導速度誤差，Φ是慣導姿態角誤差，是陀螺零偏，δf^b是加速度計零偏；

建立慣導姿態誤差方程為：其中，是φ的導數，為導航坐標系下陀螺測量誤差，為導航坐標系計算誤差，表示導航坐標系相對于慣導坐標系的旋轉；

為地球自轉引起的導航坐標系旋轉，為系統在地球表面附近移動因地球表面彎曲引起的導航坐標系旋轉；