[发明专利]一种车辆动态姿态测量方法及测量系统

权利要求书

1.一种车辆动态姿态测量方法，其特征在于,包括以下步骤：

S1、建立坐标系，X轴与车辆纵向轴平行，前向为正；Z轴为与车辆底盘垂直，向上为正；Y轴垂直于X轴和Z轴组成平面，从Z轴正向看X轴正向逆时针旋转90度为正；

S2、采集MEMS陀螺测量车辆在X、Y、Z方向的角速度ω_x、ω_y、ω_Z；MEMS加速度计测量车辆在X、Y、Z方向加速度a_x、a_y、a_z，轮数传感器测量在单位时间T内脉冲数N_k；

S3、通过轮速传感器测量的输出信号N_k，计算车辆的速度V_k以及加速度A_k；

S4、通过MEMS加速度计的输出信号a_x、a_y、a_z、MEMS陀螺的输出信号ω_Z以及步骤S3中计算出的车辆的速度V_k以及加速度A_k计算MEMS陀螺在车辆的X、Y方向的角速度误差e_x以及e_y；

S5、利用步骤S4中计算出的角速度误差e_x以及e_y对MEMS陀螺的输出进行误差修正，得到车辆在X、Y方向修正后的角速度ω_bx以及ω_by；

S6、利用步骤S5中计算得出的ω_bx以及ω_by计算车辆的俯仰角θ_k以及横滚角γ_k。

2.根据权利要求1所述的车辆动态姿态测量方法，其特征在于，步骤S3中V_k＝V_k-1+αr_k，其中下标k为当前时刻，k-1为前一时刻，T为k-1时刻到k时刻时间差；V_k为k时刻车辆速度；V_k-1为k-1时刻车辆速度；α为系数，取值0α1；R为车轮半径；N_k为k时刻获得的轮速脉冲传感器输出的脉冲数；N_k-1为k-1时刻获得的轮速脉冲传感器输出的脉冲数；A_k为k时刻车辆加速度；A_k-1为k-1时刻车辆加速度；β为系数，取值0β1。

3.根据权利要求1所述的车辆动态姿态测量方法，其特征在于，步骤S4中，e_x＝a_ycosγ_k-1-a_zsinγ_k-1-A_k，e_y＝-a_xsinθ_k-1-a_zcosθ_k-1-V_kω_z，其中：a_x、a_y、a_z为加速度计输出；θ_k-1为k-1时刻的俯仰角；γ_k-1为k-1时刻的横滚角；ω_Z为Z陀螺输出。

4.根据权利要求1所述的车辆动态姿态测量方法，其特征在于，步骤S5中，其中ω_x为x陀螺输出；ω_y为y陀螺输出；k_x、k_y为系数，0k_x1，0k_y1，g为重力加速度。