一种基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法技术

本发明专利技术属于惯性与导航技术领域，公开了一种基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法，包括将车载惯性组合导航系统安装在车载平台上，采集惯性测量单元的数据信息、GNSS的数据信息、里程计的数据信息，并对三种数据信息进行时间同步；建立拐弯点里程计刻度系数补偿模型，获得拐弯点里程计刻度系数补偿值；根据拐弯点里程计刻度系数补偿值，获得补偿后的里程计的位置增量；结合补偿后的里程计的位置增量和惯性测量单元的数据信息，对DR导航定位结果进行修正得到最终定位信息。本发明专利技术解决了现有技术中车载惯性组合导航系统在拐弯时定位误差较大的问题，能够有效提高在GNSS信号不可用且拐弯环境下系统的定位定姿精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法
本专利技术涉及惯性与导航
，尤其涉及一种基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法。
技术介绍
在基于智能驾驶应用的低成本车载惯性组合导航系统中，由于GNSS信号在城市峡谷、隧道、地下车库和雨雾等各种复杂应用环境中性能不稳定，为了连续稳定地向汽车提供位置和姿态等信息，通常在车轮底部安装里程计辅助系统导航定位。安装在汽车各个车轮上的里程计按照固定频率实时地输出车轮速度或者是相对位置增量，在GNSS信号不可用的时候，四个车轮速度信息经过处理后，与车载导航系统的惯性测量单元进行融合，得到相对准确的速度和位置信息。在实际工程应用中，里程计输出的速度信息在汽车拐弯时误差会迅速增大，该误差无法预先通过GNSS信号建模补偿，最终将导致低成本车载惯性组合导航系统在拐弯时定位误差增大，影响系统使用性能。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法，解决了现有技术中低成本车载惯性组合导航系统在拐弯时定位误差较大的问题。本申请实施例提供一种基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法，包括以下步骤：步骤1、将车载惯性组合导航系统安装在车载平台上，所述车载惯性组合导航系统包括惯性测量单元、GNSS、里程计；采集惯性测量单元的数据信息、GNSS的数据信息、里程计的数据信息，并对三种数据信息进行时间同步；步骤2、建立拐弯点里程计刻度系数补偿模型，获得拐弯点里程计刻度系数补偿值；步骤3、根据所述拐弯点里程计刻度系数补偿值，获得补偿后的里程计的位置增量；步骤4、结合所述补偿后的里程计的位置增量和所述惯性测量单元的数据信息，对DR导航定位结果进行修正，得到最终定位信息。优选的，所述步骤2中建立的拐弯点里程计刻度系数补偿模型采用如下公式：其中，表示拐弯点里程计刻度系数补偿值；表示GNSS信号不可用时对应航向陀螺输出的航向角速度；表示自适应的常值参数。优选的，所述自适应的常值参数采用如下方法获得：对GNSS信号的有效性进行判断，若根据所述GNSS的数据信息判断得到GNSS信号可用，则对航向角速度是否满足第一条件进行判断；若根据所述惯性测量单元的数据信息得到航向角速度大于预设的阈值，则判定航向角速度满足第一条件；满足所述第一条件后，根据GNSS的位置增量和里程计的位置增量计算得到自适应的常值参数。优选的，所述自适应的常值参数采用如下公式：其中，是GNSS信号可用时对应航向陀螺输出的航向角速度，表示GNSS的位置增量，表示里程计的位置增量。优选的，所述步骤3中，采用如下方法获得所述补偿后的里程计的位置增量：对GNSS信号的有效性进行判断，若根据所述GNSS的数据信息判断得到GNSS信号不可用，则对航向角速度是否满足第一条件进行判断；若根据所述惯性测量单元的数据信息得到航向角速度大于预设的阈值，则判定航向角速度满足第一条件；满足所述第一条件后，根据所述拐弯点里程计刻度系数补偿值和里程计的位置增量计算得到补偿后的里程计的位置增量。优选的，所述补偿后的里程计的位置增量采用如下公式：其中，表示补偿后的里程计的位置增量。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：在本申请实施例中，首先将车载惯性组合导航系统（包括惯性测量单元、GNSS、里程计）安装在车载平台上，采集惯性测量单元的数据信息、GNSS的数据信息、里程计的数据信息，并对三种数据信息进行时间同步；然后建立拐弯点里程计刻度系数补偿模型，获得拐弯点里程计刻度系数补偿值；根据拐弯点里程计刻度系数补偿值，获得补偿后的里程计的位置增量；最后结合补偿后的里程计的位置增量和惯性测量单元的数据信息，对DR导航定位结果进行修正，得到最终定位信息。本专利技术采用航向角速度对拐弯点里程计刻度系数误差进行建模补偿，可有效提高车载惯性组合导航系统在GNSS信号不可用且拐弯环境下系统的定位定姿精度，提高系统输出稳定性。附图说明为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法的流程图。具体实施方式为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。本实施例提供了一种基于里程计刻度系数修正的车载DR（deadreckoning，航位推算）导航方法，主要包括以下步骤：步骤1、将车载惯性组合导航系统安装在车载平台上，所述车载惯性组合导航系统包括惯性测量单元、GNSS、里程计；采集惯性测量单元的数据信息、GNSS的数据信息、里程计的数据信息，并对三种数据信息进行时间同步。步骤2、建立拐弯点里程计刻度系数补偿模型，获得拐弯点里程计刻度系数补偿值。具体的，拐弯点里程计刻度系数补偿模型采用如下公式：其中，表示拐弯点里程计刻度系数补偿值；表示GNSS信号不可用时对应航向陀螺输出的航向角速度；表示自适应的常值参数。所述自适应的常值参数采用如下方法获得：对GNSS信号的有效性进行判断，若根据所述GNSS的数据信息判断得到GNSS信号可用，则对航向角速度是否满足第一条件进行判断；若根据所述惯性测量单元的数据信息得到航向角速度大于预设的阈值，则判定航向角速度满足第一条件；满足所述第一条件后，根据GNSS的位置增量和里程计的位置增量计算得到自适应的常值参数。所述自适应的常值参数采用如下公式：其中，是GNSS信号可用时对应航向陀螺输出的航向角速度，表示GNSS的位置增量，表示里程计的位置增量。步骤3、根据所述拐弯点里程计刻度系数补偿值，获得补偿后的里程计的位置增量。具体的，采用如下方法获得所述补偿后的里程计的位置增量：对GNSS信号的有效性进行判断，若根据所述GNSS的数据信息判断得到GNSS信号不可用，则对航向角速度是否满足第一条件进行判断；若根据所述惯性测量单元的数据信息得到航向角速度大于预设的阈值，则判定航向角速度满足第一条件；满足所述第一条件后，根据所述拐弯点里程计刻度系数补偿值和里程计的位置增量计算得到补偿后的里程计的位置增量。所述补偿后的里程计的位置增量采用如下公式：其中，表示补偿后的里程计的位置增量。步骤4、结合所述补偿后的里程计的位置增量和所述惯性测量单元的数据信息，对DR导航定位结果进行修正，得到最终定位信息。本专利技术提供一种基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法，该方法基于智能驾驶应用的低成本车载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、将车载惯性组合导航系统安装在车载平台上，所述车载惯性组合导航系统包括惯性测量单元、GNSS、里程计；采集惯性测量单元的数据信息、GNSS的数据信息、里程计的数据信息，并对三种数据信息进行时间同步；/n步骤2、建立拐弯点里程计刻度系数补偿模型，获得拐弯点里程计刻度系数补偿值；/n步骤3、根据所述拐弯点里程计刻度系数补偿值，获得补偿后的里程计的位置增量；/n步骤4、结合所述补偿后的里程计的位置增量和所述惯性测量单元的数据信息，对DR导航定位结果进行修正，得到最终定位信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将车载惯性组合导航系统安装在车载平台上，所述车载惯性组合导航系统包括惯性测量单元、GNSS、里程计；采集惯性测量单元的数据信息、GNSS的数据信息、里程计的数据信息，并对三种数据信息进行时间同步；
步骤2、建立拐弯点里程计刻度系数补偿模型，获得拐弯点里程计刻度系数补偿值；
步骤3、根据所述拐弯点里程计刻度系数补偿值，获得补偿后的里程计的位置增量；
步骤4、结合所述补偿后的里程计的位置增量和所述惯性测量单元的数据信息，对DR导航定位结果进行修正，得到最终定位信息。


2.根据权利要求1所述的基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法，其特征在于，所述步骤2中建立的拐弯点里程计刻度系数补偿模型采用如下公式：



其中，表示拐弯点里程计刻度系数补偿值；表示GNSS信号不可用时对应航
向陀螺输出的航向角速度；表示自适应的常值参数。


3.根据权利要求2所述的基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法，其特征在于，所
述自适应的常值参数采用如下方法获得：
对GNSS信号的有效性进行判断，若根据所述GNSS的数据信息判断得到GNSS信号可用，则对航向角速度是否满足第一条件进行判断；
若根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮双双，郭晟，邵慧超，姚功民，
申请(专利权)人：立得空间信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42