[发明专利]一种基于单位置基准点的里程计参数标定方法

说明书

本发明涉及一种基于单位置基准点的里程计参数标定方法，其技术特点是：步骤1、按照里程计标定参数建立模型，将里程计信号从里程计坐标系转换到惯性导航设备坐标系；步骤2、根据纯惯性导航解算结果、定位误差推算结果对纯惯性导航解算位置进行修正；步骤3、根据纯惯性导航解算位置修正结果及里程计推位计算结果，计算里程计标定参数。本发明设计合理，其通过纯惯性导航解算与位置修正方法进行高精度的定位精度，具有惯性导航系统短时间高精度定位能力，实现了里程计参数的标定功能，本发明仅需要一个位置基准点就可以完成车载里程计的参数标定，具有精度高、通用性强、便于实现等特点。

技术领域

本发明属于惯性导航技术领域，涉及惯性导航器件测试，尤其是一种基于单位置基准点的里程计参数标定方法。

背景技术

陆用惯性导航系统与历程计组合的方式，可以实现高精度的定位定向功能。在组合过程中需要将里程计的参数转换到导航坐标系，转换过程需要提前对里程计的误差参数进行准确的标定。现有的里程计参数标定手段多采用两个位置基准点，从第一个基准点出发，到第二个基准点结束的方式进行标定，由于标定路径受限制，需要提前布设远距离基准点，停靠基准点要求高，不能实现里程计参数的快速便捷标定功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、精度高且速度快的基于单位置基准点的里程计参数标定方法。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于单位置基准点的里程计参数标定方法，包括以下步骤：

步骤1、按照里程计标定参数建立模型，将里程计信号从里程计坐标系转换到惯性导航设备坐标系；

步骤2、根据纯惯性导航解算结果、定位误差推算结果对纯惯性导航解算位置进行修正；

步骤3、根据纯惯性导航解算位置修正结果及里程计推位计算结果，计算里程计标定参数。

而且，所述步骤1的具体实现方法为：

首先，在里程计与惯性导航设备进行组合导航时，构建里程计误差模型，该里程计误差模型包括里程计标度因数δk_d、方位安装误差δψ以及俯仰安装角误差δθ；

然后，将里程计信号ΔS从里程计坐标系d系转换到惯性导航设备坐标系b系，则从里程计坐标系转换到的惯性导航设备坐标系的方法如下：

而且，所述步骤2的具体实现方法为：

首先采用对速度误差最小二乘拟合的方式进行拟合，进而积分计算纯惯性导航解算位置误差，通过在直线行驶过程中不定期的停车，记录停车时刻t_k和对应的惯性解算速度v_k，通过最小二乘拟合，拟合计算全程的速度误差公式：

δv_ins＝Ab

其中：

通过

b＝(A^TA)^-1A^Tδv_ins

得到速度误差的拟合公式：

δv_ins＝b₀+b₁t+b₂t²

当行驶导航过程中无法进行停车操作时，上述模型可以退化为线性模型：

其中v_k和t_k为最终结束停车时的导航时间和纯惯性导航速度误差；