基于双GNSS天线及单轴MEMS陀螺的前轮测角系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于双GNSS天线及单轴MEMS陀螺的前轮测角系统，主要由能安装于车辆车轮的单轴MEMS陀螺，能安装于车体两侧的两个GNSS接收机以及导航控制计算机组成。利用单轴MEMS陀螺和两个GNSS接收机对系统的每个部分测量一组运动信息数据，对每部分的运动数据进行信息处理获得主体的运动姿态信息和主体与转动机构之间的相对角运动信息；GNSS天线和单轴MEMS陀螺完成各运动部分数据的采集，导航控制计算机对GNSS天线解算的速度进行杆臂误差补偿后代入卡尔曼滤波器模型，估计得到车轮相对于主体的转动角度。本发明专利技术采用的双GNSS天线系统能够消除或降低大气层误差，电离层误差；本发明专利技术采用单轴MEMS陀螺采集系统的运动信息，降低了系统成本，简化了系统安装过程。

【技术实现步骤摘要】
基于双GNSS天线及单轴MEMS陀螺的前轮测角系统
本专利技术属于导航控制和位置跟踪领域，特别涉及一种MEMS惯性测量器件与卫星定位系统组合导航测角的方法。技术背景由自动驾驶仪控制的农用车辆是高效、精准农田作业的必要设备。与人力作业相比，自动驾驶仪控制的车辆能够完成更精准的驾驶，并且重复作业时不会感到疲惫。因此，自动驾驶农用车辆能够有效地提高农田作业效率，减少作业成本。在自动驾驶系统中，车轮相对于车辆主体的转动角度是进行车辆控制必不可少的信息。现有的自动驾驶系统中采用的机械式角度传感器虽然能够提供符合要求的角度信息，但安装、检修及更换过程复杂，耗费时间和人力。中国专利申请号200680045195.5中所述的使用惯性测量单元（IMU）作为角度传感器，通过算法计算车轮转动角度，但系统在车辆主体和车轮上分别安装惯性测量器件，增加了系统成本，并且惯性器件受车体振动影响较大，GPS天线解算速度与实际计算速度之间存在杆臂误差，使得系统精度受到影响。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，克服现有技术的不足，本专利技术提出了一种廉价、简单的双GNSS系统及单MEMS陀螺组成的系统，完成自动驾驶系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于双GNSS天线及单轴MEMS陀螺的前轮测角系统，其特征是：其主要由能安装于车辆车轮的单轴MEMS陀螺，能安装于车体两侧的两个GNSS接收机以及导航控制计算机组成；利用单轴MEMS陀螺和两个GNSS接收机对系统的每个部分测量一组运动信息数据，对每部分的运动信息数据进行信息处理获得主体的运动姿态信息和主体与转动机构之间的相对角运动信息；GNSS天线和单轴MEMS陀螺完成各运动部分数据的采集，导航控制计算机对GNSS天线解算的速度进行杆臂误差补偿后代入卡尔曼滤波器模型，估计得到车轮相对于主体的转动角度。

【技术特征摘要】
1.基于双GNSS天线及单轴MEMS陀螺的前轮测角系统，其特征是：其主要由能安装于车辆车轮的单轴MEMS陀螺，能安装于车体两侧的两个GNSS接收机以及导航控制计算机组成；利用单轴MEMS陀螺和两个GNSS接收机对系统的每个部分测量一组运动信息数据，对每部分的运动信息数据进行信息处理获得主体的运动姿态信息和主体与转动机构之间的相对角运动信息；GNSS天线和单轴MEMS陀螺完成各运动部分数据的采集，导航控制计算机对GNSS天线解算的速度进行杆臂误差补偿后代入卡尔曼滤波器模型，估计得到车轮相对于主体的转动角度。2.根据权利要求1所述的基于双GNSS天线及单轴MEMS陀螺的前轮测角系统，其特征是：所述两个GNSS接收机安装在车体两侧，安装位置之间的直线垂直于车辆车头到车尾的中轴线；单轴MEMS陀螺，安装在车轮上，敏感轴垂直于地面。3.根据权利要求1所述的基于双GNSS天线及单轴MEMS陀螺的前轮测角系统，其特征是：所述运动信息数据包括双GNSS天线系统测量系统主体的运动线速度，航向角信息，经纬度信息，运动部分MEMS陀螺测量相关子系统的转动角速度。4.根据权利要求1所述的基于双GNSS天线及单轴MEMS陀螺的...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪存孝，楚焕鑫，徐纪洋，马飞，李晓宇，
申请(专利权)人：上海联适导航技术有限公司，北京科技大学，
类型：发明
国别省市：上海,31