[发明专利]一种车辆行驶速度、加速度的测量方法、装置及存储介质

说明书

一种车辆行驶速度的测量方法，包括：获取雷达的回波数据以及目标车辆的参考行驶速度(101)；根据回波数据和参考行驶速度，得到目标车辆周围环境对应的图像(102)；根据路政设施参数，在目标车辆周围环境对应的图像中确定至少两个标定点(103)；根据至少两个标定点计算得到所述目标车辆的第一行驶速度(104)。该方法基于车辆周围环境对应的路政设施的分布信息，求得车辆的行驶速度，提高了测量精度。还提供一种车辆行驶加速度的测量方法、一种车辆行驶速度的测量装置、一种车辆行驶加速度的测量装置及存储介质。

技术领域

本申请涉及测量技术领域，尤其涉及一种车辆行驶速度的测量方法、一种车辆行驶加速度的测量方法及相关装置、存储介质。

背景技术

车载的合成孔径雷达可以对车辆行驶方向侧方的目标进行高精度成像。目标与车辆之间的相对速度的估计精度与成像直接相关，所以对车辆实时运动参数的获取是合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)系统中比较重要的条件。通常可以利用外部测量结果对运动参数进行估计。当在外部测量结果不可靠或者难以获得的情况下可以利用回波数据对运动参数进行估计。其中，利用回波数据的运动参数估计在机载、星载合成孔径中使用较为广泛。

在车辆行驶过程中，自车的运动参数是一个重要参数。目前对自车速度的获取可以通过轮速计、定位系统(例如，全球定位系统-GPS/Global Positioning System，惯性测量单元-IMU/Inertial measurement unit)等手段进行采集。如果能通过目标的分布对车辆运动参数进行估计，与其他的速度测量方式进行融合，可以达到更高的探测精度。

在公路建设的工程中，路政设施的安装是一个规范、标准的过程。对于一些路政设施安装的相对位置有较为明确的规范。比如按照JT/T281《高速公路波形梁刚护栏》、CJJ45-91《城市道路照明设计标准》等行业标准中规定，高速标准的公路护栏板立柱间距为4m，误差为2cm以内；城市道路的路灯间距可以根据灯光照度、高度确定，其为均匀分布等。上述规范化、标准化的路政设施之间的相对位置关系可以被车载合成孔径雷达成像系统当作成像场景中天然的标定点。

现有遥感领域中利用回波数据的多普勒谱对运动参数进行估计。以机载SAR为例，当载机为直线飞行时，来自不同方向的回波具有不同的多普勒值。根据回波的多普勒谱，结合雷达波束的指向可以将载机速度估计出来。具体地，遥感领域中由于视野范围较大，场景中目标相对比较均匀。通过将所得各距离单元的横向像做功率相加，可得到平均多普勒功率谱。其中，该平均多普勒功率谱可基本上反映出波束的双程波束功率方向图，通过获取谱中心的频率F_d以及波束指向，可得到载机速度为这样即可根据回波数据对载机速度进行估算。

在遥感领域中因为合成孔径雷达的孔径足够大，且合成孔径雷达相对目标的距离较远，地面目标的分布可以认为是均匀分布。但是在车载领域，场景并非是均匀的，不同的目标之间反射率相差悬殊，且目标的尺寸相较于合成孔径长度不可忽略。且在遥感领域，合成孔径雷达的作用距离远远大于位于一个孔径范围内的距离差，即，在遥感领域波束宽度较小，所以遥感场景下由距离差带来的回波功率变化是可以忽略的。但是在车载场景下，方位向上一个孔径长度内距离变化相较于作用距离是难以忽略的，以一个典型的道路场景为例说明，发射波束范围为[35°,45°]，假设距离路边为7m，则一个完整的孔径范围内，刚能看到目标时目标的多普勒回波频率最高，作用距离为7/cos(45°)＝9.9m；当刚看不到目标时，目标的回波频率最低，作用距离为7/cos(35°)＝8.54m。按照雷达原理，功率随作用距离的四次方衰减，则低频多普勒位置的回波功率是高频多普勒位置回波功率的1.88倍。利用这样的多普勒谱对速度的估计是有较大偏差的。

发明内容

本申请实施例提供一种车辆行驶速度的测量方法、一种车辆行驶加速度的测量方法及相关装置、存储介质，能够提高测量精度。

本申请实施例的第一方面提供了一种车辆行驶速度的测量方法，包括：