一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法

    公开(公告)号:CN110702104B

    公开(公告)日:2023-09-26

    申请号:CN201910924281.2

    申请日:2019-09-27

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G01C21/16 G01C25/00

    摘要: 本发明涉及一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法,在车辆行驶时,采集轮速传感数据及INS数据,在车辆行驶过程中零速检测算法通过轮速、加速度计、陀螺仪进行零速检测;零速检测的原理是对轮速、加速度计、陀螺仪信号进行基于黎曼皮尔逊准则的联合概率,零速修正的原理是:1、在车辆检测出零速时,对速度和角速度进行置零处理,防止速度误差和角速度误差累积,导致位置和姿态出现偏差;2、在检测出零速后通过加速度计和角速度计的输出,分别对姿态、陀螺仪零偏进行再估计;3、在车辆再次运动退出零速状态后,利用再估计出的姿态和陀螺仪零偏对INS进行修正。与现有技术相比,本发明具有抑制导航误差的漂移,提高检测的准确度等优点。

    一种基于GNSS的车道采集建模系统及方法

    公开(公告)号:CN110502797B

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN201910672368.5

    申请日:2019-07-24

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G06F30/20 G01S19/42

    摘要: 本发明涉及一种基于GNSS的车道采集建模系统及方法,该系统包括GNSS位置采集单元、动力学坐标标定单元、局部车道建模单元和环境标定单元,所述的GNSS位置采集单元分别与动力学坐标标定单元、局部车道建模单元和环境标定单元连接,所述的系统还包括车道信息融合单元及与局部车道建模单元连接的车道附加信息单元,所述的车道信息融合单元分别与动力学坐标标定单元、车道附加信息单元和环境标定单元连接。与现有技术相比,本发明能够在不使用IMU、激光雷达、摄像头等设备的情况下通过GNSS设备进行车道信息采集,同时利用车道线、路面动力学坐标和周围环境坐标建立完整的车道模型。

    基于双天线GNSS航向和轮速辅助的车辆定位方法及系统

    公开(公告)号:CN110133694A

    公开(公告)日:2019-08-16

    申请号:CN201910313453.2

    申请日:2019-04-18

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G01S19/43 G01S19/52

    摘要: 本发明涉及基于双天线GNSS航向和轮速辅助的车辆定位方法及系统,方法包括步骤:1)在车辆静止条件下,根据GNSS天线位置和航向计算计算位置和航向的初始值获取车辆位置和航向的初始值;2)根据位置和航向的初始值及惯导测得的角速度,对车辆航向进行估计,并推算航向对应位置;3)根据电机转速及推算的航向对应位置对惯导位置和惯导航向进行推算,利用自适应卡尔曼滤波算法对位置和航向进行修正;4)将修正的位置和航向输入步骤2),重复上述步骤,输出最终的航向和位置,进而获取车辆定位信息。与现有技术相比,本发明充分利用车载信息源,弥补了低速下GNSS接收机输出速度精度较低的问题,具备易于调试、估计精度高和计算量小等优点。

    基于级联卡尔曼滤波的智能汽车轮胎半径自适应估计方法

    公开(公告)号:CN110083890B

    公开(公告)日:2021-02-02

    申请号:CN201910284875.1

    申请日:2019-04-10

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G06F30/15

    摘要: 本发明涉及一种基于级联卡尔曼滤波的智能汽车轮胎半径自适应估计方法,包括以下步骤:1)轮速信号处理子模块根据GNSS采样频率对轮速信号进行重采样;2)当GNSS状态判断子模块判断当前GNSS状态良好时,轮胎半径估计模块采用级联卡尔曼滤波估计得到车速和轮胎半径实时估计值;3)输出模块对轮胎半径估计模块得到的轮胎半径实时估计值进行收敛及稳定性判断,当轮胎半径实时估计值稳定且收敛时,输出轮胎半径实时估计值,否则输出初始值。与现有技术相比,本发明具有成本低廉、计结果精度高、鲁棒性强、应用范围广等优点。

    考虑车辆轮加速度的多模型轮胎半径自适应方法及系统

    公开(公告)号:CN110095801B

    公开(公告)日:2020-11-27

    申请号:CN201910284624.3

    申请日:2019-04-10

    申请人: 同济大学

    摘要: 本发明涉及一种考虑车辆轮加速度的多模型轮胎半径自适应方法及系统,该方法包括以下步骤:1)轮加速度估计模块采用卡尔曼滤波对GNSS传感器检测到的轮速信号进行估计得到轮加速度信号;2)轮胎半径估计模块中的第一估计子模块根据GNSS传感器测量得到的车辆速度v和轮速信号进行卡尔曼滤波估计,得到第一轮胎半径估计值r1;3)轮胎半径估计模块中的第二估计子模块根据轮加速度信号以及GNSS传感器测量得到的车辆速度v和轮速信号进行卡尔曼滤波估计,得到第二轮胎半径估计值r2;4)输出融合模块对第一轮胎半径估计值r1和第二轮胎半径估计值r2进行融合,最终输出轮胎半径输出值rout。与现有技术相比,本发明具有成本低廉、估计稳定准确、适应高动态情况等优点。

    一种基于轮胎半径自适应的自动驾驶低速清扫车定位方法

    公开(公告)号:CN110095793B

    公开(公告)日:2021-11-09

    申请号:CN201910284630.9

    申请日:2019-04-10

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G01S19/42 G01C21/16 E01H1/00

    摘要: 本发明涉及一种基于轮胎半径自适应的自动驾驶低速清扫车定位方法,包括以下步骤:1)根据GNSS状态判断子模块的GNSS状态的标志位,车辆航向角估计模块计算获得当前航向角ψk;2)轮胎半径估计模块采用卡尔曼滤波对车轮半径进行估计,得到轮胎半径估计值r;3)位置估计模块根据轮胎半径估计值r、轮速传感器测量得到的轮速信号ω以及传感器信号处理模块得到的当前航向角ψk对车辆位置进行在线实时估计,最终得到车辆位置估计值。与现有技术相比,本发明具有成本低廉易实现、位置估计准确、鲁棒性强等优点。

    一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法

    公开(公告)号:CN110702104A

    公开(公告)日:2020-01-17

    申请号:CN201910924281.2

    申请日:2019-09-27

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G01C21/16 G01C25/00

    摘要: 本发明涉及一种基于车辆零速检测的惯性导航误差修正方法,在车辆行驶时,采集轮速传感数据及INS数据,在车辆行驶过程中零速检测算法通过轮速、加速度计、陀螺仪进行零速检测;零速检测的原理是对轮速、加速度计、陀螺仪信号进行基于黎曼皮尔逊准则的联合概率,零速修正的原理是:1、在车辆检测出零速时,对速度和角速度进行置零处理,防止速度误差和角速度误差累积,导致位置和姿态出现偏差;2、在检测出零速后通过加速度计和角速度计的输出,分别对姿态、陀螺仪零偏进行再估计;3、在车辆再次运动退出零速状态后,利用再估计出的姿态和陀螺仪零偏对INS进行修正。与现有技术相比,本发明具有抑制导航误差的漂移,提高检测的准确度等优点。

    一种低速清扫车全局定位系统及方法

    公开(公告)号:CN110070712A

    公开(公告)日:2019-07-30

    申请号:CN201910295360.1

    申请日:2019-04-12

    申请人: 同济大学

    摘要: 本发明涉及一种低速清扫车全局定位系统及方法,系统包括信号源子系统、地图子系统和融合子系统,信号源子系统中视觉模块提供车辆相对车道线的航向和距车道线的距离信息,单轴角速度计提供车辆横摆角速度信息,车辆信息模块提供轮速信息,低精度GNSS模块提供全局初始位置信息和全局航向信息;地图子系统提供车道线的局部地图信息;融合子系统中初始化模块根据车辆的初始位置进行初始区域判定,车辆区域判断模块则根据初始化的信息进行车辆行驶区域判断;航向融合模块对航向信息进行融合得到最优航向值,位置融合模块融合得到最优位置。与现有技术相比,本发明无需价格昂贵的GNSS定位设备及激光雷达设备,成本低,能够在固定区域内实现定位。

    一种车载INS/OD组合导航系统的量测误差补偿方法

    公开(公告)号:CN110221333B

    公开(公告)日:2023-02-10

    申请号:CN201910288827.X

    申请日:2019-04-11

    申请人: 同济大学

    摘要: 本发明涉及一种车载INS/OD组合导航系统的量测误差补偿方法,本发明技术解决的问题是:在分布式驱动电动智能汽车上,以车载里程计辅助惯性导航系统进行车辆合导航,系统考虑车辆行驶工况变化引起的里程仪刻度系数,和里程计数据可用性与提供测量补偿的判断,以及在组合导航中标定INS与左右两侧里程计系统的安装偏置角和杆臂误差,并据此作为组合导航系统量测方程中的测量量进行修正,构建以惯导位置、速度、姿态误差、惯性器件随机常值误差、左右里程仪刻度系数误差,杆臂为状态量的滤波系统,并进行反馈校正,实现基于量测误差补偿的组合导航定位精度提高。