[发明专利]里程计标度误差标定方法、系统及计算机存储介质

说明书

本发明涉及计量技术领域，公开一种里程计标度误差标定方法、系统及计算机存储介质，以实现高精度的导航。本发明方法包括：通过惯导和RTK组合获得基准轨迹；通过里程计计算载车水平轨迹；对比基准轨迹和水平轨迹，估算出所述里程计的标度误差。

技术领域

本发明涉及计量技术领域，尤其涉及一种里程计标度误差标定方法、系统及计算机存储介质。

背景技术

在自动驾驶车辆上，往往使用惯导与里程计组合来提供更高的导航精度，避免纯惯导误差随时间的增长。里程计通过输出位置增量信息，利用航位推算算法可实现完全自主导航，但是里程计本身受车辆轮胎磨损度、轮胎气压以及车辆载荷等因素影响，会导致标度误差发生变化，影响组合导航的精度，因此需要对里程计的标度误差进行标定。

传统标定方法主要分为零速修正、轨迹相似性校正以及GPS辅助标定。零速修正是利用惯导作为位置基准，采用经过零速修正的惯导信息来标定里程计标度因数。但是这种方法需要周期性的停车来实现校准，使用不方便，不能满足实际应用的需求；轨迹相似性标定方法是利用高精度基准轨迹来对比里程计的轨迹从而实现标度因数误差的标定，该方法精度较好，但难点在于高精度基准轨迹的获取；GPS辅助标定是利用GPS提供的精度很高的位置信息作为参考，但是受限于不可依赖性，在GPS信号很弱或者没有的地方标定效果不是很好。

发明内容

本发明主要目的在于公开一种里程计标度误差标定方法、系统及计算机存储介质，以实现高精度的导航。

为达上述目的，本发明公开一种里程计标度误差标定方法，包括：

通过惯导和RTK(Real-time kinematic，载波相位差分技术)组合获得基准轨迹；

通过里程计计算载车水平轨迹；

对比基准轨迹和水平轨迹，估算出所述里程计的标度误差。

优选地，所述基准轨迹的求解过程包括：

定义惯导载体横滚轴为y_b轴，指向惯导正前方，俯仰轴为x_b轴，指向惯导右方，航向轴为z_b轴，沿重力方向指向朝天，x_b、y_b、z_b三个轴符合右手坐标系，将x_b、y_b、z_b记为b系；

定义导航坐标系x_n轴指向东，y_n轴指向北，z_n轴指向朝天，将x_n、y_n、z_n记为n系；

里程仪测量坐标系是一个与车体固联的“右-前-上”右手直角坐标系并记为m系，oy_m轴在和载车车轮相接触的地平面内，并且指向车体的正前方；oz_m轴垂直于地平面向上为正；ox_m轴指向右方；

选取系统状态参数，将状态量记为：

δr为惯导位置误差，δv为惯导速度误差，Φ是惯导姿态角误差，是陀螺零偏，δf^b是加速度计零偏；

建立惯导姿态误差方程为：其中，是φ的导数，为导航坐标系下陀螺测量误差，为导航坐标系计算误差，表示导航坐标系相对于惯导坐标系的旋转；

为地球自转引起的导航坐标系旋转，为系统在地球表面附近移动因地球表面弯曲引起的导航坐标系旋转；