一种雷达测速的惯导补偿方法及惯导补偿的雷达测速系统技术方案

本发明专利技术涉及一种雷达测速的惯导补偿方法，本发明专利技术的雷达测速的惯导补偿方法，通过惯性测量单元获取的加速度计算得到车身的倾角度数，进而由该度数及补偿系数计算得到车身倾角对测速雷达输出的车辆行驶速度的补偿值，从而获取补偿后的车辆行驶速度。相较于现有的雷达测速方法，其通过惯性测量单元计算的补偿值补偿了测速雷达的输出，从而补偿了车身倾斜对雷达测速的影响，其获取的补偿后的车辆形式速度更为精确可靠。此外，本发明专利技术还涉及一种惯导补偿的雷达测速系统。的雷达测速系统。的雷达测速系统。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达测速的惯导补偿方法及惯导补偿的雷达测速系统


[0001]本专利技术涉及一种速度检测方法，尤其涉及一种雷达测速的惯导补偿方法。

技术介绍

[0002]雷达测速是一种利用多普勒效应检测物体移动速度的方法，由于其技术成熟、价格适中、使用方便等特性，被广泛应用于铁路以及城市轨道交通车载测速系统中。
[0003]现有的雷达测速方法可参考公开号为CN114624699 A、名称为“轨道交通列车及用于轨道交通列车的雷达测速方法和装置”的中国专利，其公开的雷达测速方法，通过两部雷达的设置，使其无需依赖单个雷达高度的精确测量，即可实现系统的精确测速。
[0004]然而这种雷达测速方法并未解决雷达天线角度对测速精度的影响问题。具体的，当车辆在行驶到上下坡、高速弯道时，其车身在重力、速度等因素影响下会倾斜一定角度，车身倾斜会直接导致固定在车架的雷达天线照射角度的变化。由于天线照射角度与雷达速度成线性关系，这会影响雷达测速仪的测速精度。

技术实现思路

[0005]为解决上述车身倾斜导致的天线照射角度变化影响雷达测速的技术问题，本专利技术提供了一种雷达测速的惯导补偿方法。此外，本专利技术还提供了一种采用该雷达测速的惯导补偿方法对雷达测速进行补偿的惯导补偿的雷达测速系统。
[0006]本专利技术的雷达测速的惯导补偿方法，包括以下步骤；
[0007]S1：获取车辆的有效加速度a；
[0008]S2：由以下公式获取加速度的倾角，即车身倾角A；
[0009][0010]其中，arctan为反正切函数，G为一个标准重力值，π为圆周率；
[0011]a
x
为加速度a的x轴分量，a
y
为加速度a的y轴分量，a
y
为加速度a的z轴分量，其中x轴为水平方向；
[0012]S3：由以下公式获取对雷达测速的补偿值ΔV；
[0013]ΔV＝A*k
[0014]其中，k为补偿系数；
[0015]S4：由步骤S3中的补偿值ΔV补偿测速雷达输出的车辆行驶速度V，从而获取补偿后的车辆行驶速度V
’
，V
’
的计算公式如下；
[0016]V
，
＝V+ΔV。
[0017]进一步的，本专利技术的雷达测速的惯导补偿方法，步骤S1中车辆的有效加速度a通过以下方法获取；
[0018]该雷达测速的惯导补偿方法的优点在于，其通过惯性测量单元获取的加速度计算
得到车身的倾角度数，进而由该度数及补偿系数计算得到车身倾角对测速雷达输出的车辆行驶速度的补偿值，从而获取补偿后的车辆行驶速度。
[0019]相较于现有的雷达测速方法，其通过惯性测量单元计算的补偿值补偿了测速雷达的输出，从而补偿了车身倾斜对雷达测速的影响，其获取的补偿后的车辆形式速度更为精确可靠。
[0020]S11：采样惯性测量单元输出的加速度数据；
[0021]S12：计算步骤S11中获取的加速度与前N个有效加速度的平均值之间的偏差Δa；
[0022]S13：比较步骤S12中获取的偏差Δa与设定的阈值，如果偏差Δa的绝对值小于设定的阈值，则该时刻采集的加速度a即为有效加速度，否则舍弃该加速度a，在重新采样加速度后再按步骤S12至S13处理重新采样后的加速度，直至获取到有效加速度。
[0023]一种惯导补偿的雷达测速系统，包括雷达测速单元、惯性测量单元及控制单元，控制单元获取有效加速度后通过上述雷达测速的惯导补偿方法对雷达测速单元输出的车辆行驶速度进行补偿，进而获取补偿后的车辆行驶速度。
[0024]进一步的，本专利技术的惯导补偿的雷达测速系统，所述雷达测速单元包括两组测速雷达，其中一组测速雷达的天线与水平面之间的夹角为第一倾角，另一组测速雷达的天线与水平面之间的夹角为第二倾角，第一倾角与第二倾角不相等。
[0025]进一步的，本专利技术的惯导补偿的雷达测速系统，所述第一倾角为40度，第二倾角为50度。
[0026]进一步的，本专利技术的惯导补偿的雷达测速系统，所述测速雷达的壳体内设置有分别与控制单元连接的压力传感器和湿度传感器。
[0027]进一步的，本专利技术的惯导补偿的雷达测速系统，所述控制系统在雷达测速单元失效后通过惯性测量单元获取车辆的行驶速度。
[0028]进一步的，本专利技术的惯导补偿的雷达测速系统，雷达测速单元还包括主电源、备电源、分别与主电源和备电源连接的电源管理单元，正常情况下电源管理单元将主电源连通雷达测速单元，主电源失效后电源管理单元将备电源连通雷达测速单元并向控制单元发送主电源失效信号。
[0029]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本专利技术的技术手段，并依照说明书的内容予以具体实施，以下以本专利技术的实施例对其进行详细说明。
附图说明
[0030]图1是惯导补偿的雷达测速系统的结构示意图；
具体实施方式
[0031]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0032]实施例一：
[0033]本实施例公开了一种雷达测速的惯导补偿方法，包括以下步骤；
[0034]S1：获取车辆的有效加速度a；
[0035]S2：由以下公式获取加速度的倾角，即车身倾角A；
[0036][0037]其中，arctan为反正切函数，G为一个标准重力值；其优选为9.8N，π为圆周率；
[0038]a
x
为加速度a的x轴分量，a
y
为加速度a的y轴分量，a
y
为加速度a的z轴分量，其中x轴为水平方向；
[0039]S3：由以下公式获取对雷达测速的补偿值ΔV；
[0040]ΔV＝A*k
[0041]其中，k为补偿系数；其优选为0.04％；
[0042]S4：由步骤S3中的补偿值ΔV补偿测速雷达输出的车辆行驶速度V，从而获取补偿后的车辆行驶速度V
’
，V
’
的计算公式如下；
[0043]V
，
＝V+ΔV。
[0044]本专利技术的雷达测速的惯导补偿方法，通过惯性测量单元获取的加速度计算得到车身的倾角度数，进而由该度数及补偿系数计算得到车身倾角对测速雷达输出的车辆行驶速度的补偿值，从而获取补偿后的车辆行驶速度。
[0045]相较于现有的雷达测速方法，其通过惯性测量单元计算的补偿值补偿了测速雷达的输出，从而补偿了车身倾斜对雷达测速的影响，其获取的补偿后的车辆形式速度更为精确可靠。
[0046]其中，步骤S2的车身倾角A的计算公式中，标准重力值G的设置消除了地球重力对加速度的影响，从而使获取的车身倾角A及补偿值ΔV更为准确。
[0047]获取加速度后，控制单元再通过上述步骤对该加速度进行相应处理，以得到补偿值，进而通过该补偿值对测速雷达输出的车辆行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达测速的惯导补偿方法，其特征在于：包括以下步骤；S1：获取车辆的有效加速度a；S2：由以下公式获取加速度的倾角，即车身倾角A；其中，arctan为反正切函数，G为一个标准重力值，π为圆周率；a
x
为加速度a的x轴分量，a
y
为加速度a的y轴分量，a
y
为加速度a的z轴分量，其中x轴为水平方向；S3：由以下公式获取对雷达测速的补偿值ΔV；ΔV＝A*k其中，k为补偿系数；S4：由步骤S3中的补偿值ΔV补偿测速雷达输出的车辆行驶速度V，从而获取补偿后的车辆行驶速度V
’
，V
’
的计算公式如下；V，＝V+ΔV。2.根据权利要求1所述的雷达测速的惯导补偿方法，其特征在于：步骤S1中车辆的有效加速度a通过以下方法获取；S11：采样惯性测量单元输出的加速度数据；S12：计算步骤S11中获取的加速度与前N个有效加速度的平均值之间的偏差Δa；S13：比较步骤S12中获取的偏差Δa与设定的阈值，如果偏差Δa的绝对值小于设定的阈值，则该时刻采集的加速度a即为有效加速度，否则舍弃该加速度a，在重新采样加速度后再按步骤S12至S13处理重新采样后的加速度，直至获...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋小平，祝仁德，朱春金，孙爱中，张大朋，李荣荣，刘小龙，袁光华，冯桂刚，程孝昱，赵路平，张德智，李朝阳，刘川河，张风香，
申请(专利权)人：上海仁昊电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：