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基于全站仪的惯性GPS导航测试系统位置精度校准方法技术方案

技术编号:40836659 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-01 15:01
本发明专利技术公开了一种基于全站仪的惯性GPS导航测试系统位置精度校准方法,通过全站仪建立全站仪坐标系对车辆上固定点进行测量,获得毫米级的位置精度,然后车辆利用惯性GPS导航测试系统建立局部坐标系,获得固定点的局部坐标位置,通过坐标系转换,实现对惯性GPS导航测试系统进行位置精度校准。该发明专利技术可应用于车辆主动安全测试领域,以及其他需要高精度定位的校准领域,具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能网联汽车测试设备校准,尤其是涉及一种基于全站仪的惯性gps导航测试系统位置精度校准方法。


技术介绍

1、随着车辆主动安全技术的不断发展,惯性gps导航测试系统已经成为车辆主动安全系统的核心组成部分。该系统可以为车辆提供实时的位置信息,配合车辆的速度、加速度等信息,实现车辆的自动避障、自动跟踪、路径规划等功能,能有效提高车辆的安全性能。

2、在法规eu 2021/646紧急车道保持系统、gb/t 39323-2020《乘用车车道保持辅助(lka)系统性能要求及试验方法》以及《中国新车评价规程(c-ncap)2021版》主动安全试验中包含对惯性gps导航测试系统达到厘米级的位置精度要求。目前常用的校准方法是通过卫星模拟信号进行校准,但是卫星实际信号的位置精度只能达到米级,导致使用模拟信号校准出来的结果不能有效地支撑实际场地测试的结果。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提出一种基于全站仪的惯性gps导航测试系统位置精度校准方法,通过全站仪建立全站仪坐标系对车辆上固定点进行测量,获得毫米级的位置精度,然后车辆利用惯性gps导航测试系统建立局部坐标系,获得固定点的局部坐标位置,通过坐标系转换,实现对惯性gps导航测试系统进行位置精度校准。该专利技术可应用于车辆主动安全测试领域,以及其他需要高精度定位的校准领域,具有广泛的应用前景。

2、为实现上述目的,本专利技术提供的技术方案如下:

3、一种基于全站仪的惯性gps导航测试系统位置精度校准方法,包括如下步骤:

4、步骤s1:将惯导天线和差分天线放置于待测车辆顶部外侧的水平面上,然后将惯导天线和差分天线与惯导模块进行连接;

5、步骤s2:在车辆方向盘上安装转向机器人,使得转向机器人与方向盘同心,保证车辆能够准确沿直线行驶,同时在车辆的车门中心附近粘贴定位贴纸;

6、步骤s3:惯导模块上电后,根据惯导天线的位置进行惯导软件配置,使车辆直线行驶速度大于预设速度值,激活惯导软件;

7、步骤s4:使待测车辆的轮胎最外缘与车道线最外侧平齐,建立局部坐标系;

8、步骤s5:惯导天线搜寻gps卫星信号,差分天线连接基站信号,运用实时动态差分算法进行定位;

9、步骤s6:全站仪放置在车道线附近,将其调平置于水平位置,建立全站仪坐标系;

10、步骤s7:用全站仪测量全站仪坐标系中x轴和局部坐标系中x轴之间的旋转夹角θ,以及从全站仪坐标系原点o到局部坐标系原点o的平移变换t(a,b);

11、步骤s8:用全站仪测量全站仪坐标系下定位贴纸的坐标为a1(a1x,a1y),用惯性gps导航测试系统在局部坐标系下定位贴纸的坐标为b1(b1x,b1y);

12、步骤s9:将车辆路径设置为带有横向偏置,使车辆沿着带有偏置的路径行驶稳定后停下,用全站仪测量全站仪坐标系下定位贴纸的坐标为a2(a2x,a2y),用惯性gps导航测试系统在局部坐标系下定位贴纸的坐标为b2(b2x,b2y);

13、步骤s10:利用二维坐标系的旋转变换和平移变换,将坐标b1(b1x,b1y)和坐标b2(b2x,b2y)由局部坐标系转换为全站仪坐标系下,分别得到坐标c1(c1x,c1y)和坐标c2(c2x,c2y),其中满足:

14、

15、步骤s11:分别计算两个坐标的横向位置误差ye=(a1y-c1y)和纵向位置误差xe=(a1x-c1x);

16、步骤s12:再重复n次步骤s8~s11的方法,其中设置不同的横向偏置,得到与n+1组位置精度校准数据,若n+1次试验中横纵向位置误差均满足厘米级的位置精度要求,则惯性gps导航测试系统位置精度校准通过,反之,则不通过。

17、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术用卫星实际信号和位置精度更高的全站仪对惯性gps导航测试系统的位置精度进行校准,消除了通过卫星模拟信号校准可能产生的不确定性、操作简单、易于实现、确保了设备的准确性、保证了试验结果的可靠性和一致性。此外,对惯性gps导航测试系统进行校准还可以为设备的维护和维修提供依据,有利于降低设备故障率,提高生产效率。

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【技术保护点】

1.一种基于全站仪的惯性GPS导航测试系统位置精度校准方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于全站仪的惯性GPS导航测试系统位置精度校准方法,其特征在于,所述惯导支架稳固地支撑在车辆内部,惯导模块保持竖直状态夹在惯导支架上,使惯导模块的方向保证Y轴朝右,Z轴朝前。

3.根据权利要求1所述的一种基于全站仪的惯性GPS导航测试系统位置精度校准方法,其特征在于,所述定位贴纸由圆形和中心十字构成,圆形直径为5厘米。

4.根据权利要求1所述的一种基于全站仪的惯性GPS导航测试系统位置精度校准方法,其特征在于,所述预设速度值为18km/h。

5.根据权利要求1所述的一种基于全站仪的惯性GPS导航测试系统位置精度校准方法,其特征在于,所述N为2。

6.根据权利要求1所述的一种基于全站仪的惯性GPS导航测试系统位置精度校准方法,其特征在于,所述车道边线的设置遵守GB 5768《道路交通标志和标线》的要求。

【技术特征摘要】

1.一种基于全站仪的惯性gps导航测试系统位置精度校准方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于全站仪的惯性gps导航测试系统位置精度校准方法,其特征在于,所述惯导支架稳固地支撑在车辆内部,惯导模块保持竖直状态夹在惯导支架上,使惯导模块的方向保证y轴朝右,z轴朝前。

3.根据权利要求1所述的一种基于全站仪的惯性gps导航测试系统位置精度校准方法,其特征在于,所述定位贴纸由圆形和中心十字构成,圆...

【专利技术属性】
技术研发人员:孔令名奚瑞轩王智宇郭魁元郑英东张帅沈亮屹李凯季钊甄凯张珊柳博航李彦辰李庆
申请(专利权)人:中汽研汽车检验中心天津有限公司
类型:发明
国别省市:

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