[发明专利]基于农业机械双天线GNSS自动导航系统的转向角度估计器

摘要

本发明公开一种基于农业机械双天线GNSS自动导航系统的转向角度估计器，(1)通过航向校正器用将双天线GNSS输出的航向信息进行校正得到车体航向信息并通过第一三阶状态观测器利用车体航向信息对车体航向角速率进行观测，基于车辆的轴距L、车速V和车体航向角速率根据车辆动力学模型对车辆转向轮角θm(j)进行推算；(2)陀螺仪信号处理单元对陀螺仪输出的角速度信号进行预处理，得到的陀螺仪角速率信号ωg(j)与车体航向角速率相减得到车轮转向角速率ωs(j)，第二三阶状态观测器用以对转向角加速度进行观测；(3)通过二阶状态观测器对θm(j)和进行处理，实现对车轮转向角θ(j)的观测，有效提高了角度估计的精度和鲁棒性，具有较高的实际应用和推广价值。

主权项

1.基于农业机械双天线GNSS自动导航系统的转向角度估计器，其特征在于，包括航向矫正器、第一三阶状态观测器、量测角度计算器、陀螺仪信号处理单元、第二三阶状态观测器和二阶状态观测器；/n所述航向校正器用以将双天线GNSS输出的航向信息校正为农业机械车头方向在北-东-地坐标系下的车体航向信息j表示时刻；第一三阶状态观测器利用车体航向信息对车体航向角速率进行观测；量测角度计算器基于车辆的轴距L、车速V和车体航向角速率根据车辆动力学模型对车辆转向轮角θ_m(j)进行推算；/n所述陀螺仪信号处理单元用以对陀螺仪输出的角速度信号进行预处理，以输出滤波后的陀螺仪角速率信号ω_g(j)；得到的陀螺仪角速率信号ω_g(j)与车体航向角速率相减得到另一组车轮转向角速率ω_s(j)，并输入第二三阶状态观测器；第二三阶状态观测器用以对转向角加速度进行观测；/n所述二阶状态观测器接收量测角度计算器得到的车辆转向轮角θ_m(j)与转向角加速度信息，以对车轮转向角θ(j)进行观测。/n