[发明专利]通过数据融合的失效操作的车辆速度估计

摘要

本发明涉及通过数据融合的失效操作车辆速度估计，其中数据融合包括6‑DOF IMU、GPS和雷达数据融合。公开了一种用于提供冗余车辆速度估计的方法。该方法包括从多个主要传感器提供传感器输出信号和从惯性测量单元提供惯性测量信号。该方法也包括利用主要传感器信号在主要模块中估计车辆速度，并且在预定时间段内缓冲来自主要模块的所估计的车辆速度值。该方法还包括确定主要传感器或主要模块中的一个或多个已失效，并且如果如此，则利用缓冲的车辆速度值和惯性测量信号在次要模块中估计车辆速度。如果GPS信号数据和/或静态物体的测距数据可用，该方法能够使用上述数据以在次要模块中改进估计的车辆速度。

主权项

1.一种用于提供移动平台的速度的冗余估计的方法，所述方法包括：从多个主要传感器提供传感器输出信号；从惯性测量单元提供惯性测量信号；利用所述主要传感器信号在主要模块中估计所述速度；在预定时间段内缓冲来自所述主要模块的估计的速度值；确定所述主要传感器或所述主要模块中的一个或多个已失效；以及如果所述主要传感器或所述主要模块已失效，则利用所述缓冲的速度值和所述惯性测量信号在次要模块中估计所述速度；其中，在次要模块中估计所述速度包括在主体坐标系b中利用运动学；包括使用等式：其中是所述主体坐标系b中所述惯性测量单元的中心处的速度，其对应于纵向、横向和上/下速度，即，其中假定所述移动平台总是接触地面，具体地在卡尔曼滤波中“虚拟”测量值；Ω是b‑坐标系中角速度ω的斜对称矩阵；是惯性坐标系a中的地球重力向量，具体地；是从所述b‑坐标系到惯性坐标系a的旋转矩阵；是所述b‑坐标系中的加速度；并且ω是所述b‑坐标系中的角速率；并且其中所述斜对称矩阵Ω是：，并且所述角速率ω是：，并且其中φ是滚动角度，θ是俯仰角度并且ψ是偏航角度。