[发明专利]一种基于里程计刻度系数修正的车载DR导航方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及惯性与导航技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

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：