[发明专利]基于FPGA时间同步的里程计快速标定方法及系统

权利要求书

1.一种基于FPGA时间同步的里程计快速标定方法，其特征在于，包括：

初始静对准步骤，由GNSS/IMU组合导航系统完成初始静对准；

行车路程划分步骤，利用轨迹相似性原理，将行车路程划分，分别计算里程计分段时间内脉冲当量和GNSS/IMU组合导航系统分段时间内的位移增量；

标定步骤，通过递推最小二乘法，对里程计刻度系数进行标定。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA时间同步的里程计快速标定方法，其特征在于：行车路程划分步骤，将里程计采样和组合导航系统输出进行精确的时间对齐，并把行车路程分段，分别计算里程计分段时间内的脉冲当量和GNSS/IMU组合导航系统分段时间内的位移增量。

3.根据权利要求2所述的基于FPGA时间同步的里程计快速标定方法，其特征在于：行车路程分成N小段，计算里程计N小段脉冲当量：假设每小段从A点到B点里程计k个采样时间点上报脉冲数为ε_i，i＝1,2,…,k，则里程计每小段的脉冲当量为：

相应地，行车路程N小段的脉冲当量分别为(t₁,n₁)、(t₂,n₂)、…、(t_N,n_N)。

4.根据权利要求3所述的基于FPGA时间同步的里程计快速标定方法，其特征在于：从A点到B点GNSS/IMU组合导航系统j个采样时间点输出位置信息，即纬度L、经度λ、高程h，则组合导航系统每小段位移增量计算方法如下：

R_M＝R_e(1-2f+3fsin²L_i)

R_N＝R_e(1+fsin²L_i)

l_iE＝(R_N+h)cosL_jsin(λ_i+1-λ_i)

l_iN＝(R_M+h)sin(λ_i+1-λ_i)

l_iU＝h_i+1-h_i

其中，L_i、λ_i、h_i为第i个采样时间点，GNSS/IMU组合导航系统输出的车辆纬度、经度、海拔高度信息；l_iE、l_iN、l_iU为车辆在第i至第i+1采样时刻点的东向、北向、天向位移增量；p_i,i+1为每小分段内第i个采样点到第i+1采样点的位移增量；p_l为第l个时间分段内的位移增量；R_M、R_N为地球子午圈和卯酉圈主曲率半径，R_e＝6378137m，为地球半长轴，为地球扁率，行车N小段轨迹对应的GNSS/IMU的位移增量分别为(t₁,p₁)、(t₂,p₂)、…、(t_N,p_N)。

5.根据权利要求1所述的基于FPGA时间同步的里程计快速标定方法，其特征在于，标定步骤：根据轨迹相似性原理，自动驾驶车辆N个小段里程计脉冲当量和GNSS/IMU组合导航系统N个小段的位移增量具有线性对应关系，利用递推最小二乘法，可得到：

6.一种基于FPGA时间同步的里程计快速标定系统，其特征在于，包括：

初始静对准模块，由GNSS/IMU组合导航系统完成初始静对准；

行车路程划分模块，利用轨迹相似性原理，将行车路程划分，分别计算里程计分段时间内脉冲当量和GNSS/IMU组合导航系统分段时间内的位移增量；

标定模块，通过递推最小二乘法，对里程计刻度系数进行标定。