[发明专利]一种车辆前轮转动跟踪的方法

权利要求书

1.一种车辆前轮转动跟踪的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1):完成GNSS接收机初始化，将GNSS接收机输出的速度信息和PPS信号传入CPU处理器；

步骤(2):完成主单轴陀螺、子单轴陀螺的初始化并对输出进行零偏补偿；

步骤(3):根据GNSS接收机的PPS信号和CPU处理器的时钟对GNSS速度信息和主单轴陀螺、子单轴陀螺的角速度信息进行时间同步；

步骤(4):根据主单轴陀螺、子单轴陀螺输出的角速度计算前轮转动角速度；

步骤(5):Kalman滤波器时间更新；

步骤(6):判断GNSS速度是否更新，若未更新，则利用根据主单轴陀螺、子单轴陀螺输出的角速度计算的前轮转动角速度wa进行量测更新，若GNSS速度更新，则根据车辆运动学模型计算前轮转角W，利用W进行量测更新；

步骤(7):根据GNSS速度判断车辆是否处于静态，若处于静止状态则自适应更新主单轴陀螺、子单轴陀螺的零偏，所述步骤(2)具体包括：完成主单轴陀螺、子单轴陀螺的初始化，陀螺的角速度输出中含有零偏项b，所以取一段静态输出的均值做为陀螺输出的零偏，零偏的计算在初始化过程中完成，并对陀螺输出进行零偏补偿；

陀螺角速度输出；真实角速度；b：陀螺仪零偏；w：陀螺仪量测噪声，所述步骤(4)具体包括：根据主单轴陀螺、子单轴陀螺输出的角速度计算前轮转动角速度；

wa：前轮转动角速度；前轮单轴陀螺的去零偏角速度输出；主控陀螺的去零偏角速度输出，所述步骤(5)具体包括：Kalman滤波器时间更新；

根据角度更新方程：

W：前轮转动角度；

对(3)进行离散化：

W_k＝W_k-1+(wa-b_BA)dt+w (4)

b_BA：对A、B的陀螺进行零偏补偿后的残余零偏；dt：采样间隔；

选取W、wa、b_BA作为滤波器的状态空间：x＝[W wa b_BA]′,根据(4)提取Kalman滤波器的状态转移矩阵：对应的系统传递噪声矩阵：则有如下Kalman状态方程：

x_k＝Fx_k-1+Q (5)

若以前轮转动角速度wa为观测，则有设计矩阵：H₁＝[0 1 0]，若以前轮转角度W为观测，则有设计矩阵：H₂＝[1 0 0]，则有如下Kalman量测方程：

zk＝H_1,2x_k+R (6)。

2.如权利要求1所述的一种车辆前轮转动跟踪的方法，其特征在于，所述步骤(6)具体包括：判断GNSS速度是否更新，若未更新，则利用根据主单轴陀螺、子单轴陀螺输出的角速度计算的前轮转动角速度wa进行量测更新，若GNSS速度更新，则根据车辆运动学模型(7)计算前轮转角度W，利用W进行量测更新；